Brevet FR2679570A1 — publié le 19930129

La présente invention concerne le domaine des convertisseurs d'aciérie équipés de lances à oxygène, et plus particulièrement le décrassage de ces lances. Lors du fonctionnement d'un tel convertisseur, l'injection d'oxygène par la lance de soufflage provoque des projections de laitier et de métal qui adhèrent sur le fût de ladite lance. Ces projections peuvent s'accumuler et former une gangue appelée "loup" enrobant partiellement ou totalement le fût de la lance, qui lorsque le loup devient trop important ne peut plus être remontee du convertisseur. Pour effectuer le décrassage automatique de la paroi externe de la lance lors de sa remontée après traitement dans le convertisseur, il est connu de munir le support de ladite lance de doigts de raclage radiaux et angulairement répartis. Les doigts de raclage sont montés pivotant autour d'un axe et permettent de fendre verticalement le loup qui ainsi fendu se décolle de la lance et retombe dans le convertisseur. Ces doigts de raclage s'escamottent lors de la descente de lance dans le convertisseur et également lors de la retombée des morceaux du loup lorsqu'ils ont été complètement fendus et décollés de ladite lance. Mais, après un certain nombre d'utilisations, les doigts de raclage escamotables commencent à se gripper du fait de l'encrassement qu'ils subissent. Dans ce cas, soit les doigts de raclage ne se rétractent plus et gênent alors la chute des morceaux de loup décollés de la lance, soit les doigts de raclage se bloquent en position rétractée auquel cas le nettoyage de la lance n'est plus effectué. Par conséquent, lorsque le loup atteint une certaine épaisseur, il vient buter contre les doigts de raclage rétractés qui, ne pouvant plus assurer leur fonction de décrassage sont détériorés par le passage du loup enrobant ladite lance. Par ailleurs, on assiste parfois, du fait de l'effort de remontée de la lance, à une rupture de l'axe de pivotement des doigts de raclage. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients en évitant que les doigts de raclage ne se grippent. La présente invention a donc pour objet un dispositif de décrassage d'une lance de soufflage destinée à être introduite par le haut dans un récipient métallurgique, telle qu'une lance de soufflage d'oxygène dans un convertisseur d'aciérie, ledit dispositif comportant un support fixe muni, d'une part, d'un orifice au travers duquel la lance est déplaçable axialement et, d'autre part, de fenêtres ménagées dans le support et réparties autour dudit orifice, chaque fenêtre étant pourvue d'un doigt de raclage muni d'un contrepoids et pivotant autour d'un axe relié au support, entre une première position s'étendant au travers dudit orifice pour le décrassage de la paroi externe de la lance au moment de sa remontée et une seconde position escamotée, caractérisé en ce que chaque fenêtre est munie de moyens d'amenée d'un gaz neutre sous pression entre les parois latérales dudit doigt de raclage et les parois de ladite fenêtre. Selon d'autres caractéristiques de l'invention : - les moyens d'amenée d'un gaz neutre sont formés par au moins une buse débouchant dans ladite fenêtre correspondante, - les moyens d'amenée d'un gaz neutre sont formés par trois buses, deux buses latérales, perpela- diculaires au plan de symétrie du doigt de raclage correspondant et symétriques par rapport audit plan et une buse longitudinale s'étendant dans ledit plan, au-dessous du doigt de raclage, - chaque buse est reliée à une centrale d'alimentation en gaz neutre sous pression par un conduit souple, - les buses latérales traversent les parois de la fenêtre correspondante pour déboucher dans ladite fenêtre perpendiculairement aux faces latérales du doigt de raclage au niveau de son axe, dans la partie inférieure dudit doigt de raclage, - la buse longitudinale débouche sous la partie radiale du doigt de raclage correspondant, audelà de son contrepoids, - la buse longitudinale a son extrémité libre obturée et munie de fentes périphériques, longitudinales et également réparties sur le pourtour de ladite buse, - la buse longitudinale est munie de deux fentes diamétralement opposées et orientées vers les parois de la fenêtre correspondante, - la vapeur d'eau est à une pression variant entre 3 et 8 bars. Les caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple, faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels - la Fig. 1 est une vue schématique d'ensemble d'un convertisseur d'aciérie muni d'une lance de soufflage, représentée en phase d'affinage, - la Fig. 2 est une vue en perspective partiellement écorchée du dispositif de décrassage selon la présente invention, - la Fig. 3 est une vue de dessus d'une fenêtre et d'un doigt de raclage du dispositif de décrassage selon la présente invention, - la Fig. 4 est une vue en coupe selon la ligne 4-4 de la Fig. 3. A la Fig. 1, on a représenté une installation d'aciérie comportant un récipient métallurgique, comme par exemple un convertisseur 1 surmonté d'une jupe de couverture 2 reliée par une hotte 3 d'extraction des fumées à une cheminée 4. Cette installation comporte également une lance 5 de soufflage d'oxygène qui est destinée à pénétrer dans le convertisseur 1 sensiblement verticalement en passant par un puits de lance 6 relié à la hotte 3. Cette lance 5 est supportée par un chariot 7 guidé par des glissières 8 et peut être déplacée verticalement par des moyens d'entraînement non représentés. Lors du fonctionnement d'un tel convertisseur, l'injection d'oxygène par la lance de soufflage 5 positionnée dans ledit convertisseur 1, provoque des projections de laitier et de métal qui adhèrent sur le fût de ladite lance. Ces projections s'accumulent et forment une gangue 9 appelée "loup" enrobant partiellement ou totalement le fût de la lance 5 qui, lorsque le loup devient trop important, ne peut plus être remontée. Pour effectuer le nettoyage automatique de la lance 5 lors de sa remontée après traitement dans le convertisseur 1, l'installation comporte un dispositif de décrassage 10 fixé rigidement au puits 6 de la lance. Ce dispositif de décrassage 10, représenté plus en détail sur la Fig. 2, se compose d'un support constitué par une virole cylindrique 11 dans l'exem- ple de réalisation et surmontée d'une virole tronconique 12 en forme d'entonnoir. Le support comporte > d'une part, un orifice 13 au travers duquel la lance 5 est déplaçable axialement et, d'autre part, des fenêtres verticales 15 ménagées dans la virole cylindrique 11 et régulièrement réparties autour dudit orifice 13. Les fenêtre 15 sont par exemple au nombre de cinq. Chaque fenêtre 15 est pourvue d'un doigt de raclage 16 monté pivotant dans ladite fenêtre, sur un axe horizontal 17 de manière à pouvoir pivoter dans un plan radial vertical entre une première position s'étendant au travers de l'orifice 13 pour fendre verticalement et décoller le loup 9 de la lance 5 au moment de sa remontée et une seconde position escamotée pour le passage de ladite lance 5 au moment de son introduction dans le convertisseur 1 et des morceaux décollés de ladite lance. Chaque doigt de raclage 16 a la forme d'une équerre comportant deux branches perpendiculaires, respectivement 16a et 16b, la branche 16a s'étendant, en position de travail comme représenté à la Fig. 2, sensiblement horizontalement vers le centre de l'orifice 13, pratiquement jusqu'au contact de la lance 5 et la branche 16b, s'étendant sensiblement verticalement dans la fenêtre 15 correspondante. Ainsi, la longueur des branches 16a des doigts de raclage 16 est déterminée pour que dans cette position, il laisse entre eux un espace suffisant pour autoriser le libre passage de la lance 5 lorsque celle-ci ne comporte pas le loup 9. L'extrémité libre de chaque branche 16a des doigts de raclage 16 comporte un couteau 18 (Fig.3). Par ailleurs, les doigts de raclage 16 sont munis d'un moyen de rappel dans la position de travail, constitué par un contrepoids 19 (Fig. 2) monté sur la branche 16b de chaque doigts de raclage. D'autre part, une butée 20 horizontale (Fig. 2) reliant la partie supérieure des parois 15a de chaque fenêtre 15, est prévue pour chaque doigts de raclage 16 afin d'empêcher le pivotement dudit doigt de raclage vers le haut au-delà de leur position de travail. Lors du fonctionnement du convertisseur 1, l'injection d'oxygène par la lance 5 provoque un dégagement de monoxyde ou de dioxyde de carbone et la formation de poussières qui s'accumulent au niveau des fenêtres 15 entraînant petit à petit un grippage des doigts de raclage 16 qui ne peuvent plus pivoter librement autour de l'axe 17 et n'assurent plus la fonction de raclage au moment de la remontée de la lance 5. Afin d'empêcher l'accumulation de poussières, chaque fenêtre 15 est munie de moyens d'amenee d'un gaz neutre sous pression par exemple de la vapeur d'eau, formés par au moins une buse amenant ledit gaz neutre entre les parois latérales du doigt de raclage 16 et les parois 15a de ladite fenêtre 15. Dans l'exemple de réalisation représenté en détail aux Figs. 3 et 4, chaque fenêtre 15 est pourvue de trois buses respectivement 21, 22 et 23. Deux buses 21 et 22 sont disposées latéralement, perpendiculairement au plan de symétrie du doigt de raclage 16 et symétrique par rapport audit plan. Ces buses latérales 21 et 22 sont reliées à une centrale d'alimentation en gaz neutre sous pression non représentée, par un conduit souple, respectivement 24 et 25, et traverse les parois 15a de la fenêtre 15 pour déboucher perpendiculairement à la face latérale du doigt de raclage 16 correspondant. Préférentiellement, les buses latérales 21 et 22 débouchent dans chaque fenêtre 15 au niveau de l'axe de pivotement 17, dans la partie inférieure du contrepoids 19. La buse 23 est située dans le plan verticale de symétrie longitudinale de chaque doigt de raclage 16, sous ledit doigt de raclage, dans l'espace ménagé entre la partie inférieure de la branche 16b du doigt de raclage 16 et les deux parois latérales 15a de la fenêtre 15. Cette buse 23 est également reliée à la centrale d'alimentation en gaz neutre sous pression par un conduit souple 26 et repose sur la paroi inférieure 15b de la fenêtre 15 (Fig. 4). Préférentiellement, la buse 23 débouche sous la partie radiale du doigt de raclage 16 au-delà de la branche 16b et du contrepoids 19 (Fig. 4). Chaque buse 21 et 22 est une buse de type connu, débouchante en son extrémité libre. La buse 23 est une buse dont l'extrémité libre est obturée et munie de fentes périphériques, longitudinales également réparties sur le pourtour de ladite buse. Dans l'exemple de réalisation représenté à la Fig. 4, la buse 23 est munie de deux fentes 23a diamétralement opposées et orientées vers les parois 15a de la fenêtre 15 correspondante. Ces fentes 23a ont par exemple une longueur égale à 45mm et une largeur égale à 2mm. Le diamètre des buses 21, 22 et 23 est par exemple égale à 30mm. Par les buses 21, 22 et 23, on envoie le gaz neutre à une pression variant entre 3 et 8 bars, et de préférence égale à 7 bars Ce gaz neutre issu des buses 21, 22 et 23 monte dans l'interstice libre entre les parois 15a de chaque fenêtre 15 et les parois latérales de chaque doigt de raclage 16, ainsi que sous la partie radiale desdits doigts de raclage. Ce gaz neutre forme ainsi un écran à la pénétration dans les fenêtres 15 des dégagements de monoxyde ou de dioxyde de carbone et des poussières issues du traitement à l'oxygène réalisé dans le con vert i sseur. Grâce à ce dispositif, on constate que le monoxyde ou le dioxyde de carbone et les poussières ne franchissent pas la barrière créée par le gaz neutre et que les fenêtres 15, les doigts de raclage 16 et les axes de pivotement 17 restent propres. Par conséquent, les doigts de raclage peuvent pivoter normalement et effectuer efficacement le nettoyage de la lance après un certain nombre d'utilisation. REVENDICATIONS 1. Dispositif de décrassage d'une lance de soufflage (5) destinée à être introduite par le haut dans un récipient métallurgique (1), telle qu'une lance de soufflage d'oxygène dans un convertisseur d'aciérie, ledit dispositif comportant un support fixe (11, 12) muni, d'une part, d'un orifice (13) au travers duquel la lance (5) est déplaçable axialement et, d'autre part, de fenêtres (15) ménagées dans le support (8, 9) et réparties autour dudit orifice (13), chaque fenêtre (15) étant pourvue d'un doigt de raclage (16) équipé d'un contrepoids (19) et pivotant autour d'un axe (17) relié au support (8, 9), entre une première position s'étendant au travers dudit orifice (13) pour le décrassage de la paroi externe de la lance (5) au moment de sa remontée et une seconde position escamotée, caractérisé en ce que chaque fenêtre (15) est munie de moyens (21, 22, 23) d'amenée d'un gaz neutre sous pression entre les parois latérales dudit doigt de raclage (16) et les parois (15a) de ladite fenêtre (15). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens d'amenée d'un gaz neutre sont formés par au moins une buse (21, 22, 23) débouchant dans ladite fenêtre (15) correspondante. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens d'amenée d'un gaz neutre sont formés par trois buses (21, 22, 23), deux buses (21, 22) latérales, perpendiculaires au plan de symétrie du doigt de raclage (16) correspondant et symétriques par rapport audit plan, et une buse (23) longitudinale s'étendant dans ledit plan, au-dessous du doigt de raclage (16). 4. Dispositif selon les revendications 2 et 3, caractérisé en ce que chaque buse (21, 22, 23) est reliée à une centrale d'alimentation en gaz neutre par un conduit souple (24, 25, 26). 5. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les buses latérales (21, 22) traversent les parois (15a) de la fenêtre (15) correspondante pour déboucher dans ladite fenêtre (15) perpendiculairement aux faces latérales du doigt de raclage (16), au niveau de son axe (17) dans la partie inférieure dudit doigt de raclage (16). 6. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la buse longitudinale (23) debouche sous la partie radiale du doigt de raclage (16) correspondant, au-delà de son contrepoids (19). 7. Dispositif selon les revendications 3 et 4, caractérisé en ce que la buse longitudinale (23) a son extrémité libre obturée et munie de fentes (23a) périphériques, longitudinales et également réparties sur le pourtour de ladite buse. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que la buse longitudinale (23) est munie de deux fentes (23a) diamétralement opposées et orientées vers les parois (15a) de la fenêtre (15) correspondante. 9. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la vapeur d'eau est à une pression variant entre 3 et 8 bars.