Brevet FR2537996A1 — publié le 19840622

TUYERE POUR CONVERTISSEUR D5ACIERIE A L'OXYGENE SOUFFLE PAR LE FOND L'invention concerne les tuyères double flux montées dans le fond des convertisseurs d'aciérie pour l'affinage de la fonte à l'oxygène. Les tuyères du type considéré comportent, comme on le sait, un tube principal de soufflage d'oxygène entouré coaxialement à distance par un tube d'injection annulaire d'un fluide de protection thermique (CO2, fuel, etc..). Ces tubes sont laissés libre, à une extrémité où débouchent les fluides injectés et sont maintenus à leur autre extrémité dans un corps de tuyère assurant notamment l'arrivée des fluides. L'invention a pour but de répondre au besoin ressenti par les aciéristes de pouvoir faire varier dans une large mesure le débit d'oxygène dans les tuyères au cours mime de l'affinaqa et ceci grSce à un dispositif simple permettant son adaptation à toutes les tuyères doubles existantes. Ce but est atteint conformément à 19invention en ce qu on prévoit un tube secondaire placé coaxialement à l'intérieur du tube principal et communiquant avec ce dernier, dans le corps de tuyère au travers d'un dispositif individuel de commande du passage de l'oxygène dans ledit tube secondaire. On entend par "dispositif individuel" souligner le fait que ce dispositif concerne uniquement l'autorisation ou non de l'alimentation du tube secondaire en oxygène. Il est commandé indépendamment du passage de l'oxygène dans le tube principal par une commande dirigée par l'aciériste. Cette commande peut être simplement une commande extérieure sollicitée à distance. Le-dispositif peut, en alternative, être commandé directement et automatiquement par la pression d'oxygine elle-mEmes par exemple au travers d'une commande à bille de type bien connu en hydraulique. Comme on l'aura compris, l1idée à la base de l'invention consiste à pouvoir faire varier la section de passaqe de l'oxygène dans la tuyère. L'invention, très simple à réaliser, permet le passaqe quasi instantané dune section de soufflage pleine à une section de soufflage réduite par exemple de moitié, et inversement La description suivante d'un mode non limitatif de réalisation se réfère à la figure unique qui représente, en coupe, une tuyère conforme à l'invention. La tuyère 1 traverse la cuirasse 2 du fond du convertisseur et son garnissage réfractaire 3 pour déboucher, par son extrémité libre 4, dans l'enceinte du convertisseur. La tuyère présente un corps de tuyère 6, dépassant endessous du fond 2 du convertisseur et un tube principal 7 monté par une extrémité dans le corps 6. Ce tube est alimenté latéralement par une ouverture 8 reliée à une source d'oxygène non représentée par le passe 9 prévu dans le corps 6 de le ttlvbrs. Le tube principal 7 est entouré à faible distance par un tube coaxial 10 laissant un espace annulaire d'injection de fluide refroidissant que J'on considerera être du fuel. Cet espace débouche à J'arrière dans une chambre annulaire 11 du corps 6 pour l'alimentation en fuel, reliée elle-même par son ouverture 12 à une source de fuel non représentée. Sur la figure, l'espace entre les tubes 7 et 10 a été volontairement exagéré pour des raisons de clarté. Habituellement, sa largeur est de quelques dixièmes de millimètres. De façon connue en soi, un trou de sécurité 13 à l'air libre est prévu entre la chambre 11 d'alimentation en fuel et le passage 9 d'amenée de l'oxygène Selon ''invention, un tube secondaire 14 est monté coaxialament à l'intérieur du tube principal 7 et débouche aussi au niveau de l'extrémité 4 de la tuyère. Le centrage du tube 14 est assuré au voisinage de son extrémité de sortie par tout moyen approprié, tels que des bossages 15 prévus dans le tube principal 7 A son autre extrémité, le tube 14 est monté dans un flasque centreur 16 vissé à l'arrière du corps de la tuyère. Près de son extrémitd: arrière, le tube secondaire 14 comporte une ou plusieurs ouvertures latérales 17 qui peuvent être fermées par un obturateur rotatif 18, commandé extérieurement grSoe è une clée 19 couplée à un vérin double effet non représenté. Une bague centreuse 2û montée sur le flasque 16 permet la rotation de la clée tout en assurant son blocage en translation grâce à des butées classiques gqalement non représentées pour ne pas surcharger inutilement la figure. Ainsi, en actionnant l'obturateur 18, l'oxygène arrivant par le passage 9 et lQouverture 8 peut, selon les besoins de l'aciériste, alimenter soit le seul espace annulaire entre le tuba principal et le tube secondaire, soit alimenter la totalité des deux tubes. Ce tube secondaire 14 peut avantageusement prendre la place réservée habituellement à la pioe de mesure d'usure dans les tuyères classiques pour convertisseur d'aciérie. Rien entendu, l'invention ne saurait se limiter à l'exemple dccrit, mais s'étend è de multiples variantes ou équivalents dans la mesure o., sort respectées les caractéristiques énoncées dans les revendications jointes. En particulier, l'obturateur 18 à commende extérieure peut fort bien être remplacé par un obturateur automatique du type à bille montée su un rpeq.nrt qui tend en pprmenpnre b l'appliquer cintre 1; nu les ouvertures 17. Le ressort est taré à une pression de commande d'ouverture et on sollicite le système en intervenant sur le réglage de la pression d'oxygène. De cette façon, l'oxyqène joue une double fonction de gaz d'affinage du bain métallique contenu dans le convertisseur et de fluide de commande hydraulique de l'obturateur. De même, l'obturateur mécanique rotatif 18 envisagé dans l'exemple décrit peut fort bien être remplacé par un obturateur également mécanique mais coulissant longitudinalement entre une position avancée et une position reculée correspondant respectivement à la fermeture et l'ouverture de l'orifice ou des orifices de communication 17. REVENDICATIONS 1) Tuyère double flux pour convertisseur d'aciérie à l'oxygène soufflé par le fond, tuyère comportant un tube principal (7) de soufflage d'oxygène entouré coaxialement par un tube- (10) d'injection annulaire d'un fluide thermo-protecteur, ces deux tubes étant laissés libres à leur PxtrOmitfi dp sortie des fluides et maintenus à leur autre extrémité dans un corps de tuyère (6) assurant l'arrivée des fluides, tuyère caractérisée en ce qu'elle comporte un tube secondaire (14) placé à l'intérieur du tube principal (7) et communiquant avec ce dernier, dans le corps (6) de la tuyère, par des orifices (17) à ouverture commandée par des moyens de commande. 2) Tuyère selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens de commande de ltouverture des orifices (17) sont actionnables par la pression d'alimentation en oxygène de la tuyère. 3) Tuyère selon la revendication 2, caractérisée en ce que les moyens de commande comprennent une soupape à bille montée sur un ressort taré. 4) Tuyère selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens de commande comprennent un obturateur (18) actionné mécaniquement par une clé extérieure (19) couplée à un vérin. 5) Tuyère selon la revendication 4, caractérise en ce que l'obturateur (18) est actionnable en rotation axiale.