Brevet FR2567111A1 — publié le 19860110

Dispositif de transport et de distribution de poudres ou de granulés La présente invention a trait à un dispositif de transport et de distribution de produits en poudres ou en granulés comportant une cuve sous-pression contenant le produit et dont la sortie est reliée à une tubulure principale sensiblement horizontale munie d'au moins un orifice. Dans de tels dispositifs, on envoie de l'air sous-pression dans la tubulure principale entrainant un écoulement à grande vitesse du produit et un nuage de poussière à la sortie de orifice de la tubulure. Le dispositif selon l'invention permet un écoulement à faible vitesse sans qu'il y ait risque de bouchonnage. I1 est caractérisé en ce que chaque orifice est associé à une vanne et en ce que ledit dispositif comporte des moyens- poreux séparant la tubulure principale en un canal supérieur véhiculant les poudres ou les granulés et un canal inférieur alimenté en air comprimé par des moyens d'alimentation et des moyens de commande pour commander l'ouver- ture intermittente de chaque vanne, le temps d'ouverture étant suffisamment faible par rapport au temps de fermeture pour que la pression de la cuve reste sensiblement constante. Le produit se trouve fluidisé dans le canal supérieur de la tubulure alimenté par le canal inférieur en air comprimé. Lors de l'ouverture de la vanne, du fait de la différence de pression entre amont et aval, l'effet de détente provoque instantanément un débit relativement important du produit assurant un fonctionnement sans inertie. Le dispositif selon l'invention permet un parcours avec remontée si la tubulure était légèrement au-dessus de- l'horizontale et de plus la consommation d'air comprimé est faible. Pendant les périodes de fermeture de la vanne, l'amenée d'air dans le canal inférieur sert à équilibreur la pression dans la tubulure en entier et dans le réservoir. Les vannes sont des organes délicats et il peut être nécessaire de rejeter le produit à une certaine distance de celles-ci. Le dispositif permettant d'obtenir un tel effet est caractérisé en ce que chaque vanne est reliée à une tubulure secondaire sensiblement horizontale et ouverte à son extrémité et comportant des moyens poreux separant cette tubulure en un canal supérieur véhiculant les poudres ou les granulés et un canal inférieur alimenté en air comprimé par des moyens d'alimentation secondaires, lesdits moyens d'alimentation étant commandés par les moyens de commande pour fournir de l'air comprimé. Pour permettre une distribution non uniforme du produit dans un sens parallèle à la tubulure principale, chaque tubulure secondaire est orientable par rapport à la tubulure principale. L'invention va maintenant être décrite plus en détail en se référant à un mode de réalisation particulier cité à titre d'exemple non limitatif et représenté par des dessins annexés selon l'invention. La figure 1 représente une vue de côté du dispositif selon l'invention. La figure 2 représente une vue de dessus du dispositif selon l'invention. La figure 3 représente une vue de face d'une partie du dispositif selon l'invention avec sa commande pneumatique. La figure 4 représente une coupe longitudinale d'une conduite. La figure 5 représente une coupe longitudinale de la conduite terminale. Les figures 6 et 7 représente des coupes transversales de la conduite représentée à la figure 4. Le dispositif selon l'invention (figures 1 et 2) comporte une cuve 1 alimentée par un entonnoir 2 par l'intermédiaire d'une vanne 3 à papillon. La cuve 1 comporte un robinet de purge 4. Une source d'air comprimé 5 isolée par un robinet 6 est reliée à un détendeur régulateur 7 qui alimente par un robinet 8 le haut de la cuve 1 dont la pression est controlée par un manomètre 9. La sortie du détendeur régulateur 7 est également reliée par une conduite 10 à un robinet 17 qui lorsqu'il est ouvert permet l'injection sous des parois poreuses 18 pour fluidiser le produit dans le cone du bas de la cuve. Ce cone se termine par un coude 19 relié à une tubulure principale horizontale 20 par un raccord union 21. Cette tubulure 20 est constituée de plusieurs conduites 22 reliées par des raccords unions 21 ou par des tés 23 comportant un orifice 27 relié par un raccord tournant 24 à un coude 25 fermé par une vanne 26. Le dispositif représenté comporte six tés 23. L'extrémité de la tubulure principale 20 est fermée par un bouchon 28 qui peut être enlevé pour nettoyer l'intérieur de la tubulure 20. Chaque vanne 26 est reliée à une tubulure secondaire 29 constituée de conduites 22 suivie par une conduite 30 débouchant à l'extérieur. Ces conduites 22 et 30 sont reliées par des raccords unions 21. L'intérieur des conduites 22 (voir figures 4 et 6) de la tubulure principale 20 et des tubulures secondaires 29 est séparé en une partie supérieure 31 et une partie inférieure 32 par une paroi poreuse 33 réalisée par exemple en métal fritté. L'étanchéité entre la paroi des conduites et la paroi poreuse est obtenue par l'utilisation d'un feutre de fibre céramique 34. La paroi poreuse 33 est tenue en position par une série de vis 36 solidarisée avec la paroi poreuse 33 par des rondelles d'étanchéité 37 et des écrous 38. Cette paroi poreuse 33 est fixée sur la conduite par des joints 39 et des écrous 40 (voir figures 4 et 7). Le canal inférieur 32 est muni d'un premier taraudage 41 et d'un second taraudage 42. Dans la tubulure principale 20, tous les taraudages sont reliés à la conduite 10. L'ensemble des parties supérieures 31 et l'ensemble des parties inférieures 32 définissent dans les conduites 22 de la tubulure principale 20 l'un un canal supérieur 43 l'autre un canal inférieur 44. L'ensemble des parties supérieures 31 et l'ensemble des parties inférieures 32 des conduites 22 et 30 de chaque tubulure secondaire 29 définissent l'un un canal supérieur 45 l'autre un canal inférieur 46 (voir figure 3). La source de pression 5 est appliquée à un second détendeur régulateur 47 dont la sortie est appliquée sur des électro-distributeurs 48 associés aux vannes 26. Chaque électro-distributeur 48 comporte une première sortie 49 reliée par une conduite 50 à l'entrée de commande de la vanne 26 et une seconde sortie 51 reliée par un détendeur 52 à une conduite d'alimentation en air comprimé 53. Cette conduite 53 est reliée au premier taraudage 41 de la première conduite 22 de la tubulure secondaire 29. Des petites conduites 54 relient le second taraudage 42 d'une conduite 22 de la tubulure secondaire 29 au premier taraudage 41 de la conduite suivante (22 ou 30). Le second taraudage 42 de la dernière conduite 30 proche de l'ouverture 55 de cette conduite est bouché (voir figure 5). Dans une première position de l'électro-distributeur 48, la vanne 26 est fermée et la conduite 53 n'est pas alimentée (représentée sur la figure 3). Dans la seconde position, la vanne 26 est ouverte et la conduite 53 est alimentée. Des moyens 56 de commande d'ouverture et de fermeture des vannes 26 envoient des signaux cycliques d'ouverture sur les divers éleetro- distributeurs 48. Le fonctionnement du dispositif selon l'invention est le suivant. La cuve 1 ayant été remplie de produit est mise sous-pression p1 (p1 : 1,6 bar absolu) ainsi que le canal inférieur 44 de la tubulure principale 20. Les tubulures secondaires 29 isolées par les vannes 26 sont en communication aveo la pression atmosphérique par leur ouverture de sortie 55 et par la conduite 53 qui se trouve en relation avec l'atmosphère par 1'eleetro-distributeur associé 48. Lorsque l'électro-distributeur 48 associé à une vanne 26 est excité, il renverse les positions de sorte que la conduite 50 est mise à l'atmosphère ce qui entratne l'ouverture de la vanne 26 et la conduite 53 est mise à la pression p2 (1,4 bar absolu) déterminée par le régulateur 52 alimentant ainsi le canal inférieur 46 de la tubulure secondaire 29. Lors de l'ouverture de la vanne 26, du fait de la différence de pression entre l'amont (1,6 bar absolu) et l'aval (1 bar absolu) de la vanne 26, il se produit un effet de détente provoquant un débit relativement important de produit obtenu instantanément et assurant un fonctionnement sans inertie. En même temps, la pression à l'amont de la vanne 26 ouverte dans le canal supérieur 43 tend à baisser rapidement alors que la pression est maintenue constante sous la paroi poreuse 33 dans le canal inférieur 44.Il en résulte un débit d'air de fluidisation plus important localement près de l'amont de ces vannes 26, d'où une fluidisation plus intense du produit avec un coefficient de vide plus important donc un gradient de concentration en même temps qu'un gradient de pression le long de la tubulure principale 20 en partant de l'extrémité de la tubulure 20 reliée à la cuve 1 jusqu'à l'orifice 27 relié à la vanne ouverte 26. Il s'ensuit qu'à la fermeture de la vanne 269 la pression ayant tendance à s'équilibrer pour aboutir à leannulation du gradient de pression, la légère circulation qui en résulte remet à son tour le gradient de concentration de produit à zéro. Il y a ensuite ouverture d'une autre vanne 26 et le même phénomène recommence dans la tubulure principale 20 où il n'y a jamais bourrage, la poudre circulant comme une chenille. Lorsqu'une vanne 26 est ouverte, la tubulure secondaire 29 associée a son canal supérieur 45 alimenté en produit par le canal supérieur 43 de la tubulure principale 20 et son canal inférieur 46 alimenté en air sous-pression, ce qui assure la fluidisation du produit. En raison de la différence de pression entre l'entrée et la sortie du canal supérieur 45 de la tubulure secondaire 29, le produit est entraîné le long de cette tubulure 29 et s'écoule par l'ouverture de sortie 55 sans émettre de poussière. A la différence des systèmes connus, on n'envoie aucun air sous pression axialement ni dans la tubulure principale 20 ni dans la tubulure secondaire 29 dont la vanne 26 est ouverte. Les moyens de commande 56 commandent aussi cycliquement les divers électro-distributeurs 48 de façon que les vannes 26 s'ouvrent les unes indépendamment des autres. De plus, il est nécessaire que le temps de fermeture soit suffisamment long vis-à-vis du temps d'ouverture de façon que la pression de la cuve ne varie pas sensiblement. Pour certaines applications, on pourrait ne pas utiliser de tubulures secondaires 29, on n'aurait alors qu'une ou plusieurs vannes 26 dont la sortie fournirait le produit lorsque la vanne 26 serait ouverte. Dans l'application à l'alimentation en poudres et granulés de la surface de l'acier de la coulée continue, il est nécessaire d'éloigner les vannes 26 relativement fragiles de la surface de cet acier qui est en fusion. C'est pourquoi on ajoute derrière chaque vanne 26 une tubulure secondaire 29, les ouvertures 55 de ces tubulures secondaires 29 se déplaçant au-dessus de la surface de l'acier en fusion. Chaque tubulure secondaire 29 peut se déplacer dans un plan horizontal grâce au joint tournant 24 qui la relie à la tubulure principale 20. Ce déplacement peut être réglé une fois pour toute ou il peut être continu. Le dispositif selon l'invention se trouve embarqué sur un chariot mobile. On utilise deux chariots dont l'un est rechargé en poudres ou granulés pendant que l'autre est en fonctionnement. Le réglage du débit est obtenu en modifiant la fréquence d'ouverture des vannes en agissant sur les moyens de commande 56. Les ordres permettant de modifier la fréquence peuvent être obtenus par un système de régulation associé à un contrôleur d'épaisseur de couche de poudres ou de granulés ou bien dépendent seulement de la vitesse d'écoulement de l'acier en fusion. REVENDICATIONS 1/ Dispositif de transport et de distribution de produit en poudres ou en granulés comportant une cuve sous-pression (1) contenant le produit et dont la sortie est reliée à une tubulure principale (20) sensiblement horizontale munie d'au moins un orifice (27), caractérisé en ce que chaque orifice (27) est associé à une vanne (26) et ce que ledit dispositif comporte des moyens poreux (33) séparant la tubulure prinei- pale (20) en un canal supérieur (43) véhiculant le produit et un canal inférieur (44) alimenté en air comprimé par des moyens d'alimentation (5, 7, 10) et des moyens de commande (56, 48) pour commander l'ou- verture intermittente de chaque vanne (26), ie temps d'ouverture étant suffisamment faible par rapport au temps de fermeture pour que la pression de la cuve (1) reste sensiblement constante. 2/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque vanne (26) est reliée à une tubulure secondaire (29) sensiblement horizontale et ouverte à son extrémité (55) et comportant des moyens poreux (33) séparant cette tubulure (29) en un canal supérieur (45) véhiculant les poudres ou les granulés et un canal inférieur (46) alimenté en air comprimé par des moyens d'alimentation secondaires (5, 47, 48, 50, 52, 53, 54) lesdits moyens d'alimentation (5, 47, 48, 50, 52, 53, 54) étant commandés par les moyens de commande (56) pour fournir de l'air comprimé. 3/ Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que chaque tubulure secondaire (29) est orientable par rapport à la tubulure principale (20). 4/ Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte plusieurs vannes de sortie (26) et en ce que les moyens de commande (56) assurent une commande cyclique des diverses vannes (26). 5/ Dispositif selon l'une des revendications 3 -ou 4, caractérisé en ce que les poudres ou granulés sont versés sur la surface- de séparation de l'acier liquide et l'atmosphère dans un système à coulée continue.