FR2695715A1 - Scouring door of an electric arc furnace. - Google Patents
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Abstract
La présente invention a pour objet une porte de décrassage (10) d'un four électrique à arc, du type comprenant un panneau (11) notamment refroidi et monté coulissant verticalement devant une ouverture de décrassage (2) dudit four. La porte de décrassage (10) comprend des moyens (20) de formation d'un rideau d'air dirigé vers le seuil (4) de la porte et s'étendant sensiblement sur toute la largeur de cette porte pour assurer l'étanchéité du bas de ladite porte pendant sa fermeture et son ouverture partielle.The present invention relates to a scrub door (10) of an electric arc furnace, of the type comprising a panel (11) in particular cooled and mounted to slide vertically in front of a scrub opening (2) of said oven. The scrubbing door (10) comprises means (20) for forming an air curtain directed towards the threshold (4) of the door and extending substantially over the entire width of this door to ensure the airtightness of the door. bottom of said door during its closing and partial opening.
Description
i La présente invention a pour objet une porte de décrassage d'un fouri The present invention relates to a scouring door of an oven
électrique à arc, par exemple un four de fusion de ferrailles, dans une installation métallurgique. On sait que certains fours électriques métallurgiques actuellement utilisés sont équipés de electric arc, for example a scrap melting furnace, in a metallurgical installation. We know that some metallurgical electric ovens currently used are equipped with
portes montées coulissantes verticalement devant l'ou- sliding doors mounted vertically in front of the
verture ou "tunnel" de décrassage du four A cet effet, la porte coulisse dans des guides verticaux fixés à la paroi extérieure du four de part et d'autre de ladite ouverture. Lors du décrassage, c'est à dire l'évacuation du laitier par cette ouverture, du laitier se dépose sur vertex or "tunnel" for cleaning the oven For this purpose, the door slides in vertical guides fixed to the external wall of the oven on either side of said opening. During the cleaning, that is to say the evacuation of the slag through this opening, the slag is deposited on
le seuil de cette porte, et y reste accroché. the threshold of this door, and remains attached to it.
Il en résulte que lorsque l'on veut refermer la porte, ces dépôts font obstacle à l'obtention d'une étanchéité satisfaisante entre le seuil et la partie It follows that when one wants to close the door, these deposits are an obstacle to obtaining a satisfactory seal between the threshold and the part
inférieure correspondante de la porte. corresponding lower of the door.
Cette insuffisance d'étanchéité a pour conséquence des entrées d'air parasites à l'intérieur du This insufficient sealing results in parasitic air inlets inside the
four, pouvant conduire notamment à l'absorption impor- oven, which can lead in particular to significant absorption
tante et indésirable d'azote et d'oxygène par le bain métallique, ou inversement à des dégagements de fumées aunt and undesirable of nitrogen and oxygen by the metal bath, or conversely to smoke evolution
vers l'extérieur.outwards.
D'autre part, pendant l'ouverture de la porte pour le passage des lances d'injection ou des sondes de prélèvement, des entrées d'air parasites à l'intérieur On the other hand, during the opening of the door for the passage of injection lances or sampling probes, parasitic air inlets inside
du four se produisent également.from the oven also occur.
La présente invention a pour but de proposer une porte de décrassage agencée de manière à éviter ces inconvénients. La présente invention a donc pour objet une porte de décrassage d'un four électrique à arc, du type comprenant un panneau notamment refroidi et monté The object of the present invention is to propose a scouring door arranged so as to avoid these drawbacks. The present invention therefore relates to a scouring door of an electric arc furnace, of the type comprising a panel in particular cooled and mounted.
coulissant verticalement devant une ouverture de décras- sliding vertically in front of a scrub opening
sage dudit four, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens de formation d'un rideau d'air dirigé vers le seuil de la porte et s'étendant sensiblement sur toute la largeur de cette porte pour assurer l'étanchéité du bas de ladite porte pendant sa fermeture et son ouverture partielle. sage of said oven, characterized in that it comprises means for forming an air curtain directed towards the threshold of the door and extending substantially over the entire width of this door to seal the bottom of said door during its closing and partial opening.
Selon d'autres caractéristiques de l'inven- According to other characteristics of the invention
tion: les moyens de formation du rideau d'air comprennent au moins un caisson fixé sur la partie tion: the air curtain forming means comprise at least one box fixed on the part
inférieure de la porte et relié à des moyens d'alimenta- bottom of the door and connected to supply means
tion en air comprimé, ledit caisson comportant des orifices orientés vers le seuil de ladite porte, le caisson est protégé par un matériau réfractaire, le caisson est disposé dans une enceinte de forme sensiblement parallélépipèdique et dans laquelle circule un fluide de refroidissement, la paroi du caisson comportant lesdits orifices formant le fond de ladite enceinte, les moyens de formation du rideau d'air tion in compressed air, said box having orifices oriented towards the threshold of said door, the box is protected by a refractory material, the box is placed in an enclosure of substantially parallelepiped shape and in which a cooling fluid circulates, the wall of the box comprising said orifices forming the bottom of said enclosure, the means for forming the air curtain
comprennent un tube d'air relié à des moyens d'alimen- include an air tube connected to supply means
tation en air comprimé et intégré dans un tube de refroidissement horizontal prévu à la partie inférieure de la porte, ledit tube d'air comportant des orifices orientés vers le seuil de ladite porte et communiquant avec l'extérieur du tube de refroidissement par une saignée longitudinale ménagée dans le fond de ce tube de refroidissement et munie de moyens d'étanchéité entre le tube d'air et le tube de refroidissement, le tube d'air est coaxial au tube de refroidissement et les moyens d'étanchéité sont formés par deux déflecteurs disposés chacun de part et d'autre des orifices et reliant le tube d'air avec les bords longitudinaux de la saignée, le tube d'air est en appui sur les bords longitudinaux de la saignée et la génératrice de la surface extérieure du tube d'air contenant les orifices est tangente avec la surface extérieure du tube de refroidissement, les moyens d'étanchéité étant formés par deux cordons de soudure longitudinaux disposés entre la paroi extérieure du tube d'air et les bords de la saignée, les orifices sont formés par au moins une rangée de fentes, les fentes d'extrémité de ladite rangée tation in compressed air and integrated in a horizontal cooling tube provided at the lower part of the door, said air tube having orifices oriented towards the threshold of said door and communicating with the outside of the cooling tube by a longitudinal groove formed in the bottom of this cooling tube and provided with sealing means between the air tube and the cooling tube, the air tube is coaxial with the cooling tube and the sealing means are formed by two deflectors each arranged on either side of the orifices and connecting the air tube with the longitudinal edges of the groove, the air tube is supported on the longitudinal edges of the groove and the generator of the outer surface of the tube d air containing the orifices is tangent to the outer surface of the cooling tube, the sealing means being formed by two longitudinal weld beads disposed between the p aroi outside the air tube and the edges of the groove, the orifices are formed by at least one row of slots, the end slots of said row
sont en forme de "L".are "L" shaped.
les moyens de formation du rideau d'air comprennent un caisson placé contre la porte du côté extérieur et des orifices de sortie d'air ménagés entre un tube inférieur d'un faisceau de tubes et un tube supplémentaire disposé parallèlement au tube inférieur et sensiblement à même hauteur, the air curtain forming means comprise a box placed against the door on the outside and air outlet openings formed between a lower tube of a bundle of tubes and an additional tube disposed parallel to the lower tube and substantially at same height,
le caisson est formé d'une paroi horizon- the box is formed by a horizontal wall-
tale soudée sur le faisceau de tubes et d'une paroi verticale soudée sur le tube supplémentaire, le caisson est formé par une tôle pliée en "U" dont les ailes sont dirigées vers le bas, une aile du "U" étant soudée par son bord inférieur sur le tube supplémentaire et l'autre aile se prolongeant vers le bas jusqu'à hauteur du tube supplémentaire pour définir avec sheet welded to the bundle of tubes and a vertical wall welded to the additional tube, the box is formed by a sheet folded in a "U" shape, the wings of which are directed downwards, a wing of the "U" being welded by its lower edge on the additional tube and the other wing extending down to the height of the additional tube to define with
celui-ci les orifices de sortie d'air. this the air outlet ports.
L'invention sera mieux comprise à la lecture The invention will be better understood on reading
de la description qui va suivre faite uniquement à titre of the description which will follow made only for
d'exemple, en référence aux dessins annexés sur lesquels: la Fig 1 est une vue schématique de face d'une porte de décrassage selon un premier mode de réalisation de l'invention, la Fig 2 est une vue en coupe selon la ligne 2-2 de la Fig 1, la Fig 3 est une vue schématique en coupe transversale d'un deuxième mode de réalisation de la porte de décrassage, la Fig 4 est une vue partielle en coupe selon la ligne 4-4 de la Fig 3, la Fig 5 est une vue schématique en coupe longitudinale d'un troisième mode de réalisation de la porte de décrassage, la Fig 6 est une vue en coupe selon la ligne 6-6 de la Fig 5, la Fig 7 est une vue schématique en coupe longitudinale d'un quatrième mode de réalisation de la porte de décrassage, la Fig 8 est une vue en coupe selon la example, with reference to the accompanying drawings in which: Fig 1 is a schematic front view of a scouring door according to a first embodiment of the invention, Fig 2 is a sectional view along line 2 -2 of Fig 1, Fig 3 is a schematic cross-sectional view of a second embodiment of the scouring door, Fig 4 is a partial sectional view along line 4-4 of Fig 3, Fig 5 is a schematic view in longitudinal section of a third embodiment of the scouring door, Fig 6 is a section view along line 6-6 of Fig 5, Fig 7 is a schematic view in longitudinal section of a fourth embodiment of the scouring door, FIG. 8 is a sectional view along the
ligne 8-8 de la Fig 7.line 8-8 of Fig 7.
la Fig 9 est une vue en coupe du bas de la Fig 9 is a sectional view of the bottom of the
porte de décrassage selon un cinquième mode de réalisa- cleaning door according to a fifth embodiment
tion, la Fig 10 est une vue en coupe du bas de tion, Fig 10 is a sectional view from the bottom of
la porte de décrassage selon un sixième mode de réalisa- the scouring door according to a sixth embodiment
tion, Le four électrique à arc dont la paroi extérieure 1 est représentée schématiquement à la Fig 1 tion, The electric arc furnace whose outer wall 1 is shown schematically in Fig 1
est équipée d'une porte 10 montée coulissante verticale- is fitted with a door 10 mounted vertically sliding-
ment devant une ouverture de décrassage 2 du four. lying in front of a cleaning opening 2 in the oven.
Pour cela, la porte 10 coulisse dans des guides verticaux 3, fixés à la paroi extérieure 1 du four For this, the door 10 slides in vertical guides 3, fixed to the outer wall 1 of the oven
de part et d'autre de son ouverture 2. on either side of its opening 2.
Les coulissements de la porte 10 sont commandés par un organe de manoeuvre non représenté, constitué par exemple par un vérin du type double effet ce qui permet d'ouvrir partiellement la porte 10 pour l'introduction par l'entrée 2 de lances d'injection ou The sliding of the door 10 is controlled by an operating member (not shown), constituted for example by an actuator of the double-acting type, which makes it possible to partially open the door 10 for the introduction by the inlet 2 of injection lances. or
de sondes de prélèvement du bain métallique. metal bath sampling probes.
La porte 10 est formée par un panneau 11 comportant, généralement, un faisceau de tubes 12 de refroidissement (Fig 2) dans lesquels circule un fluide constitué par exemple par de l'eau. Les tubes 12 sont horizontaux et parallèles et s'étendent sensiblement sur toute la largeur de ladite porte. Lors du décrassage, la porte 10 étant ouverte, des dépôts de métal et de laitier viennent se coller sur le seuil 4 de cette porte et y restent accrochées. Il en résulte que celle- ci ne peut se refermer totalement, ces dépôts faisant obstacle à l'obtention d'une étanchéité satisfaisante entre le seuil The door 10 is formed by a panel 11 generally comprising a bundle of cooling tubes 12 (FIG. 2) in which a fluid, for example water, circulates. The tubes 12 are horizontal and parallel and extend substantially over the entire width of said door. During scrubbing, the door 10 being open, deposits of metal and slag are bonded to the threshold 4 of this door and remain attached to it. As a result, it cannot be closed completely, these deposits being an obstacle to obtaining a satisfactory seal between the threshold
4 et la partie inférieure de la porte 10. 4 and the lower part of door 10.
Il en est de même lorsque la porte est The same is true when the door is
partiellement ouverte, pour l'introduction par l'ouver- partially open, for insertion through the opening
ture 2 de lances d'injection ou de sondes de prélèvement. ture 2 of injection lances or sampling probes.
Pour éviter cela, la porte 10 est pourvue de moyens 20 de formation d'un rideau d'air dirigé vers le seuil 4 de la porte 10 et s'étendant sensiblement sur toute la largeur de cette porte pour assurer l'étanchéité du bas de ladite porte pendant sa fermeture et son To avoid this, the door 10 is provided with means 20 for forming an air curtain directed towards the threshold 4 of the door 10 and extending substantially over the entire width of this door to seal the bottom of said door during its closing and its
ouverture partielle.partial opening.
Le rideau d'air a une hauteur efficace The air curtain has an effective height
pouvant aller jusqu'à 50 cm.up to 50 cm.
Selon un premier mode de réalisation repré- According to a first embodiment shown
senté sur les Figs 1 et 2, les moyens 20 de formation du rideau d'air comprennent un caisson 21 de forme générale sensiblement parallélépipèdique et fixé sur la felt in FIGS. 1 and 2, the means 20 for forming the air curtain comprise a box 21 of generally substantially parallelepipedal shape and fixed on the
partie inférieure de la porte 10.lower part of door 10.
Le caisson 21 est relié à des moyens d'ali- The box 21 is connected to supply means
mentation en air comprimé, non représentés, et comporte sur sa paroi disposée en regard du seuil 4 de la porte compressed air indication, not shown, and has on its wall disposed opposite threshold 4 of the door
, des orifices 22 orientés vers ledit seuil 4. , orifices 22 oriented towards said threshold 4.
Le caisson 21 est protégé par un matériau réfractaire. Une plaque 24 de matériau réfractaire peut être fixée au caisson 21, du côté de l'intérieur du four, pour protéger le caisson du rayonnement thermique du four. Le caisson 21 peut être fixé directement sur la partie inférieure du panneau 11 ou sur le tube de refroidissement 12 situé à la partie inférieure du faisceau dans le cas o la porte 10 est pourvue d'un tel faisceau. The box 21 is protected by a refractory material. A plate 24 of refractory material can be fixed to the box 21, on the side of the interior of the oven, to protect the box from the thermal radiation of the oven. The box 21 can be fixed directly to the lower part of the panel 11 or to the cooling tube 12 located at the lower part of the bundle in the case where the door 10 is provided with such a bundle.
Selon un second mode de réalisation repré- According to a second embodiment shown
senté sur les Figs 3 et 4, le caisson 21 est disposé felt in Figs 3 and 4, the box 21 is arranged
dans une enceinte 23 également de forme générale sen- in an enclosure 23 also of generally felt form
siblement parallélépipèdique dans laquelle circule un fluide de refroidissement La paroi du caisson 21 comportant les orifices 22 forme le fond de ladite enceinte. L'enceinte 23 peut être fixée directement sur la partie inférieure du panneau 11 ou sur le tube de refroidissement 12 situé à la partie inférieure du faisceau. Les orifices 22 sont formés par au moins une rangée de fentes 22 a dont les fentes d'extrémité 22 b sont en forme de "L" (Fig 4) dont une aile est dirigée vers la paroi du four, permettant de créer un rideau d'air substantially parallelepiped in which a cooling fluid circulates The wall of the box 21 comprising the orifices 22 forms the bottom of said enclosure. The enclosure 23 can be fixed directly to the lower part of the panel 11 or to the cooling tube 12 located at the lower part of the bundle. The orifices 22 are formed by at least one row of slots 22 a, the end slots 22 b of which are in the shape of an "L" (FIG. 4), one wing of which is directed towards the wall of the oven, making it possible to create a curtain d 'air
assurant une meilleure étanchéité latérale. ensuring better lateral sealing.
Selon deux autres modes de réalisation représentés sur les Figs 5 à 8, les moyens 20 de formation du rideau d'air comprennent un tube 30 relié According to two other embodiments shown in FIGS. 5 to 8, the means 20 for forming the air curtain comprise a tube 30 connected
à des moyens d'alimentation en air comprimé non repré- to compressed air supply means not shown
sentés, et intégré dans un tube de refroidissement 13 smelled, and integrated into a cooling tube 13
horizontal prévu à la partie inférieure de la porte 10. horizontal provided at the bottom of the door 10.
Ce tube de refroidissement peut être cons- This cooling tube can be
titué par un tube indépendant fixé à la partie inférieure de la porte 10 ce qui facilite le montage ou le démontage de l'ensemble, ou par la portion du faisceau de tubes de refroidissement 12 située à la partie inférieure du faisceau, comme représenté sur les Figs 5 à 8. Sur les Figs 5 et 6, le tube d'air 30 est coaxial au tube de refroidissement 13 et comporte des formed by an independent tube fixed to the lower part of the door 10 which facilitates the assembly or disassembly of the assembly, or by the portion of the bundle of cooling tubes 12 located at the lower part of the bundle, as shown in the Figs 5 to 8. In Figs 5 and 6, the air tube 30 is coaxial with the cooling tube 13 and has
orifices 31 orientés vers le seuil 4 de la porte 10. orifices 31 oriented towards threshold 4 of door 10.
Ces orifices 31 communiquent avec l'extérieur These orifices 31 communicate with the outside
du tube de refroidissement 13 par une saignée longitudi- of the cooling tube 13 by a longitudinal groove
nale 32 ménagée dans le fond de ce tube de refroidisse- nale 32 formed in the bottom of this cooling tube
ment 13 et munie de moyens d'étanchéité entre ledit tube ment 13 and provided with sealing means between said tube
d'air 30 et ledit tube de refroidissement 12. air 30 and said cooling tube 12.
Ces moyens d'étanchéité sont formés par deux déflecteurs 33 disposés chacun de part et d'autre des ouvertures 31 et reliant le tube d'air 30 avec les bords These sealing means are formed by two deflectors 33 each disposed on either side of the openings 31 and connecting the air tube 30 with the edges
longitudinaux de la saignée 32.longitudinal of the groove 32.
La hauteur et 1 'écartement des déflecteurs 33 sont déterminés de manière à canaliser les jets d'air The height and spacing of the deflectors 33 are determined so as to channel the air jets
issus des orifices 31 pour un rideau d'air homogène. from the orifices 31 for a homogeneous air curtain.
Ce tube 30 peut aussi être alimenté en air This tube 30 can also be supplied with air
comprimé par ses deux extrémités pour améliorer l'homogé- compressed by both ends to improve homogeneity
néité du rideau d'air.birth of the air curtain.
Selon un quatrième mode de réalisation représenté aux Figs 7 et 8, le tube d'air 30 est en appui sur les bords longitudinaux de la saignée 32 et la génératrice de la surface extérieure de ce tube d'air 30 comportant des orifices 31 est tangente avec la surface According to a fourth embodiment shown in Figs 7 and 8, the air tube 30 is supported on the longitudinal edges of the groove 32 and the generatrix of the outer surface of this air tube 30 having orifices 31 is tangent with the surface
extérieure du tube de refroidissement 13. outside of the cooling tube 13.
Dans ce cas, les moyens d'étanchéité sont formés par deux cordons de soudure 34 longitudinaux disposés entre la surface extérieure du tube d'air 30 et In this case, the sealing means are formed by two longitudinal weld beads 34 disposed between the outer surface of the air tube 30 and
les bords de la saignée 32.the edges of the groove 32.
Selon un cinquième et un sixième mode de réalisation représentés aux Figs 9 et 10, utilisant un caisson alimenté en air comprimé, ce caisson 41 est placé contre la porte, du côté extérieur et comporte un tube de refroidissement supplémentaire 44 et des orifices 42 de sortie d'air sont ménagés entre le tube inférieur 43 du faisceau de tubes 12 et le tube supplémentaire 44 disposé parallèlement au tube inférieur et sensiblement According to a fifth and a sixth embodiment shown in Figs 9 and 10, using a box supplied with compressed air, this box 41 is placed against the door, on the outside, and has an additional cooling tube 44 and outlet orifices 42 air are formed between the lower tube 43 of the bundle of tubes 12 and the additional tube 44 arranged parallel to the lower tube and substantially
à même hauteur.at the same height.
Dans le mode de réalisation de la Fig 9, le caisson 41 est formé d'une paroi horizontale 45 soudée sur le faisceau de tubes 12 et d'une paroi sensiblement verticale 46 soudée sur le tube supplémentaire 44 Dans le mode de réalisation de la Fig 10, le caisson 41 est formé par une tôle 47 pliée en "U' dont les ailes sont dirigées vers le bas Une aile 48 du "U" In the embodiment of FIG. 9, the box 41 is formed of a horizontal wall 45 welded to the bundle of tubes 12 and of a substantially vertical wall 46 welded to the additional tube 44. In the embodiment of FIG. 10, the box 41 is formed by a sheet 47 folded in "U 'whose wings are directed downwards A wing 48 of the" U "
est soudée par son bord inférieur sur le tube supplémen- is welded by its lower edge to the additional tube
taire 44, et l'autre aile 49 se prolonge vers le bas jusqu'à hauteur du tube supplémentaire 44 pour définir avec celui-ci les orifices 42 de sortie d'air Le caisson est fixé sur la porte, du côté extérieur, de manière shutter 44, and the other wing 49 extends down to the height of the additional tube 44 to define with it the air outlet orifices 42 The box is fixed on the door, on the outside, so
amovible.removable.
Dans ces deux derniers modes de réalisation, le tube supplémentaire 44 peut être relié directement au In these last two embodiments, the additional tube 44 can be connected directly to the
faisceau de tubes 12, ou être alimenté en eau séparément. bundle of tubes 12, or be supplied with water separately.
Ces deux modes de réalisation présentent l'avantage de pouvoir être adaptés sur des portes existantes sans modification importante de cellesci De plus, le dispositif est protégé du rayonnement thermique du four These two embodiments have the advantage of being able to be adapted to existing doors without significant modification thereof. In addition, the device is protected from the thermal radiation of the oven.
par la porte elle-même.by the door itself.
Dans le sixième mode réalisation, le caisson peut de plus être facilement démonté pour une remise en In the sixth embodiment, the box can also be easily removed for refitting
état éventuelle.possible condition.
Le rideau d'air ainsi formé à la base de la porte permet de créer l'étanchéité, même lorsque ladite porte de peut pas être abaissée jusqu'au seuil ou lorsque la porte est volontairement partiellement ouverte pour introduire dans le four des lances d'injection ou des The air curtain thus formed at the base of the door makes it possible to create a seal, even when said door cannot be lowered to the threshold or when the door is intentionally partially opened to introduce lances into the oven. injection or
sondes de prélèvement, ou même pendant le décrassage. sampling probes, or even during scrubbing.
A titre d'exemple, un dispositif selon la présente invention a été essayé en réalisant les orifices sous forme de fente de 1 mm de large s'étendant de By way of example, a device according to the present invention has been tested by producing the orifices in the form of a slit 1 mm wide extending from
manière discontinue sur une longueur de 800 mm correspon- discontinuously over a length of 800 mm corresponding
dant à la largeur de l'ouverture de décrassage Pour un to the width of the scrub opening For a
débit d'air de 300 N m 3 /h, et une pression d'alimenta- air flow of 300 N m 3 / h, and a supply pressure of
tion de 1,1 bars, on a obtenue un rideau d'air efficace sur une hauteur de 300 mm, l'enceinte du four étant en dépression d'environ -30 Pa et la vitesse de l'air à tion of 1.1 bars, an effective air curtain was obtained over a height of 300 mm, the oven enclosure being under vacuum of about -30 Pa and the air speed at
la sortie des orifices étant au moins 40 m/s. the outlet of the orifices being at least 40 m / s.
Claims (11)
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