FR2492077A1

FR2492077A1 - Preheating scrap for charging into furnace - using heat energy in exhaust gases discharged from the furnace

Info

Publication number: FR2492077A1
Application number: FR8021833A
Authority: FR
Inventors: Eiji Udo
Original assignee: NIKKO INDUSTRY CO Ltd; Nikku Industry Co Ltd
Current assignee: NIKKO INDUSTRY CO Ltd; Nikku Industry Co Ltd
Priority date: 1980-10-13
Filing date: 1980-10-13
Publication date: 1982-04-16
Also published as: FR2492077B1

Abstract

Appts.for preheating material to be charged into steel making equipment comprises a bypass duct connected to a dust collecting combustion chamber. A hood is fitted to the other end of the duct and is shiftable to the posn. of a preheating pit. A charging bucket is removably positioned in each pit and has an exhaust gas passage. A communicating duct joins the outlet duct of the combustion chamber with each preheating pit. Used for preheating scrap, alloy Fe, directly reduced Fe and lime for charging into an electric furnace. The heat energy of exhaust gas resulting from a steel making process is recovered from the combustion chamber through a bypass circuit and introduced into the charging bucket serving as a preheating chamber. The preheating removes water from the charge so as to avoid explosion accidents when charged into the furnace.

Description

L'invention concerne un appareil à préchauffer la matière destinée à être introduite dans une installation de fabri- cation d'acier. The invention relates to an apparatus for preheating the material intended to be introduced into a steel manufacturing plant.

Dans les processus de fabrication d'acier, il est désirable de préchauffer des matières telles que la ferraille, le fer allié, le fer réduit directement et la chaux avant de les placer par exemple dans un four électrique. In steelmaking processes, it is desirable to preheat materials such as scrap metal, alloy iron, directly reduced iron and lime prior to placing them, for example, in an electric oven.

On préchauffe donc la matière de fabrication d'acier pour éviter un accident par explosion de vapeur lorsqu'on 1' introduit dans l'installation, pour la sécurité du fonctionnement et pour obtenir un rendement amélioré de fabrication d'acier en favorisant la fusion de la matière. The steelmaking material is thus preheated to prevent a steam explosion accident when it is introduced into the plant, for safe operation and to obtain improved steelmaking efficiency by promoting the melting of the matter.

On utilisait surtout antérieurement des brûleurs auxi liaires comme moyen de préchauffage de la matière mais ces moyens sont indésirables pour l'utilisation économique de 1' énergie, exigée actuellement. En conséquence, on a introduit un procédé utilisant un gaz d'échappement récupéré d'un col lecteur due poussière qui aspire du four, de façon forcée, le gaz engendré dans celui-ci. Cependant, ce procédé présente des inconvénients. Auxiliary burners have previously been used primarily as a means of preheating the material, but these means are undesirable for the economical use of the energy required at present. As a result, a process utilizing an exhaust gas recovered from a dust collector has been introduced which forcibly draws the gas generated therefrom from the furnace. However, this process has disadvantages.

Outre l'inconvénient fondamental, à savoir qu'il est difficile de stabiliser la perte de charge occasionnée dans le collecteur de poussière, il est impossible d'adapter le procédé au cycle de fonctionnement du processus très moderne de fabrication d'acier dans lequel le temps de fusion est remar quablement abrégé. Le procédé connu nécessite l'utilisation d'un grand nombre de bennes qui, toutefois, ne peuvent servir qu'un temps court parce qu'elles sont placées directement dans une chambre de préchauffage, tandis que ces bennes doivent être munies d'un garnissage ou refroidies à l'eau. In addition to the fundamental disadvantage that it is difficult to stabilize the pressure drop caused in the dust collector, it is impossible to adapt the process to the operating cycle of the very modern steelmaking process in which the melting time is remarkably shortened. The known method requires the use of a large number of skips which, however, can only serve a short time because they are placed directly in a preheating chamber, while these skips must be provided with a lining or cooled with water.

En outre, la ferraille et les matières similaires qui se trouvent dans des régions exposées à la neige ou à la pluie contiennent de grandes quantités d'eau et sont sujettes à des accidents par explosion de vapeur lorsqu'on les introduit dans l'installation étant donné qu'il est difficile de déshydrater complètement les matières. Il est important aussi de prévoir une structure étanche pour empêcher les pertes de chaleur. In addition, scrap metal and similar materials in areas exposed to snow or rain contain large amounts of water and are subject to steam explosion accidents when introduced into the facility. given that it is difficult to completely dehydrate the materials. It is also important to provide a waterproof structure to prevent heat loss.

Un but de l'invention est de fournir un appareil à pré chauffer la matière destinée à être introduite dans une installation de fabrication d'acier qui permette de récupérer depuis une chambre de combustion l'énergie thermique du gaz d'échappement résultant d'un processus de fabrication d'acier, par un circuit de dérivation ou de transfert, et de l'introduire dans une benne de chargement servant de chambre de préchauffage, de manière à réaliser une économie d'énergie, une meilleure productivité, une sécurité accrue et une réduction notable du prix de revient. An object of the invention is to provide an apparatus for preheating the material intended to be introduced into a steel manufacturing facility which makes it possible to recover from the combustion chamber the thermal energy of the exhaust gas resulting from a process of steel manufacture, by a bypass or transfer circuit, and to introduce it into a loading bin serving as a preheating chamber, so as to achieve energy savings, better productivity, increased safety and a significant reduction in the cost price.

Un autre but de l'invention est de fournir un appareil depréchauffage du type décrit dans lequel le circuit de dérivation partant de la chambre de combustion soit sous la forme d'un conduit refroidi par eau et puisse tourner, la benne de chargement étant munie, à sa périphérie intérieure et en son centre, des moyens permettant de faciliter l'écoulement du gaz d'échappement et de réaliser une efficacité d'échange thermique fortement améliorée pour empêcher les pertes de charge, la benne étant en outre munie d'une chemise de refroidissement par eau à sa périphérie extérieure, pour l'utilisation avec un gaz d'échappement à haute température. Another object of the invention is to provide a heating apparatus of the type described in which the bypass circuit leaving the combustion chamber is in the form of a water-cooled duct and can rotate, the loading box being provided with, at its inner periphery and at its center, means for facilitating the flow of the exhaust gas and achieving a greatly improved heat exchange efficiency to prevent pressure losses, the bucket being further provided with a jacket water cooling at its outer periphery, for use with a high temperature exhaust gas.

- la figure 1 est une élévation de l'ensemble d'un appareil selon l'invention
- la figure 2 montre l'écoulement du gaz d'échappement
- la figure 3 est une vue frontale arrachée d'une benne de chargement servant de chambre de préchauffage
- la figure 4 est un plan de la benne
- la figure 5 est une coupe fragmentaire agrandie de la paroi latérale de la benne
- la figure 6 est un plan schématique d'une fosse de préchauffage ;
- la figure 7 est une coupe agrandie suivant la ligne 7-7 de la figure 2
- les figures 8a et 8b sont des schémas illustrant la façon d'introduire une matière (ferraille) dans la benne et
- les figures 9a à 9i sont des schémas illustrant des étapes de préchauffage.- Figure 1 is an elevation of the assembly of an apparatus according to the invention
- Figure 2 shows the flow of the exhaust gas
FIG. 3 is a front view torn off of a loading box serving as a preheating chamber
- Figure 4 is a plan of the bucket
- Figure 5 is an enlarged fragmentary section of the side wall of the bucket
- Figure 6 is a schematic plan of a preheating pit;
FIG. 7 is an enlarged section along the line 7-7 of FIG.
FIGS. 8a and 8b are diagrams illustrating the manner of introducing a material (scrap) into the skip and
FIGS. 9a to 9i are diagrams illustrating preheating steps.

Comme on le voit par la figure 1 qui montre la disposition d'ensemble d'un collecteur de poussière existant de four électrique et d'un appareil de l'invention relié au collecteur de poussière, une chaste de combustion 1 communique avec un conduit refroidi par eau 2 relié à une partie supérieure de paroi latérale de cette chambre et avec un autre conduit refroidi par eau 3 relié à une partie inférieure de paroi latérale de celle-ci. As can be seen in FIG. 1 which shows the overall arrangement of an existing electric oven dust collector and an apparatus of the invention connected to the dust collector, a combustion chaste 1 communicates with a cooled duct. by water 2 connected to an upper sidewall portion of this chamber and with another water-cooled conduit 3 connected to a lower sidewall portion thereof.

Du gaz d'échappement venant d'un four électrique non représenté est introduit dans la chambre de combustion 1 par des coudes non représentés, un conduit mobile et le conduit 2. Exhaust gas from a not shown electric furnace is introduced into the combustion chamber 1 by unrepresented elbows, a movable duct and the duct 2.

De la poussière est conduite par l'autre conduit refroidi par eau 3, un refroidisseur de gaz non représenté, un conduit refroidi par air etc. et arrive à un dispositif de filtrage (non représenté) sous l'action d'une soufflante à moteur.Dust is conducted by the other water-cooled conduit 3, a gas cooler not shown, an air-cooled conduit, and the like. and arrives at a filtering device (not shown) under the action of a motor blower.

L'énergie thermique du gaz d'échappement introduit dans le collecteur de poussière est récupérée et utilisée par l'appareil de l'invention pour préchauffer des matières telles que la ferraille, le fer réduit directement, le fer allié etc. The thermal energy of the exhaust gas introduced into the dust collector is recovered and used by the apparatus of the invention to preheat materials such as scrap metal, directly reduced iron, alloy iron, etc.

Comme le montre la figure 1, la chambre de combustion 1 est entourée d'un bâti 4 au sommet duquel se trouve un ensemble de rotation 5 servant à faire tourner en va-et-vient un conduit de dérivation 6 autour d'un axe vertical, dans une marge de 1800. Selon le mode d'exécution préférentiel représenté par la figure 2, le conduit de dérivation ou de transfert 6 communique avec une sortie supérieure 7 de la chambre de combustion et on peut facilement le faire tourner en prenant les mesures voulues pour que les grosses particules de poussière se déposent dans la plus large mesure possible dans la chambre de combustion 1 et n'entrent pas dans le conduit 6. As shown in Figure 1, the combustion chamber 1 is surrounded by a frame 4 at the top of which is a rotation assembly 5 for rotating back and forth a bypass duct 6 about a vertical axis within a margin of 1800. According to the preferred embodiment shown in FIG. 2, the bypass or transfer duct 6 communicates with an upper outlet 7 of the combustion chamber and can be easily rotated by taking measurements. intended for large dust particles to settle as far as possible in the combustion chamber 1 and do not enter the duct 6.

Le conduit de dérivation 6 présente une extrémité libre coudée vers le bas. Une hotte 8 évasée vers le bas est adaptée à l'extrémité libre de manière à pouvoir se mouvoir verticalement.The bypass duct 6 has a free end bent downwards. A hood 8 flared down is adapted to the free end so as to be able to move vertically.

L'ensemble de rotation 5 comprend un arbre 10 entraîné autour de son axe dans le sens positif ou negatif par un moteur, par l'intermédiaire de moyens de transmission à engrenages 9, de sorte que le conduit de dérivation 6 tourne autour de l'axe de l'arbre de rotation 10. L'arbre 10 est pratiquement aligné verticalement sur la sortie 7. Le conduit 6 peut tourner dans une marge de l800.On a indique en 11 sur la figure 1 une flèche de rotatic: dont la longueur est rendue variable grâce à un tendeur etc. The rotation assembly 5 comprises a shaft 10 driven about its axis in the positive or negative direction by a motor, by means of gear transmission means 9, so that the bypass duct 6 rotates around the axis of the rotation shaft 10. The shaft 10 is substantially aligned vertically on the outlet 7. The duct 6 can rotate within a margin of 1800.It is indicated at 11 in Figure 1 a rotatic arrow: whose length is made variable through a tensioner etc.

Un registre 12 mobile hydrauliquement est relié au raccordement entre le conduit de dérivation 6 et la chambre de combustion 1 pour ouvrir ou fermer le conduit 6. Le registre 12 ainsi positionné peut être ouvert et fermé à l'abri du dépôt de poussière. A hydraulically movable damper 12 is connected to the connection between the bypass duct 6 and the combustion chamber 1 to open or close the duct 6. The damper 12 thus positioned can be opened and closed away from the dust deposit.

Un ensemble 13 servant a lever ou à abaisser la hotte 8 comprend un treuil 15 disposé à l'extrémité de base du conduit 6 et peut être mis en rotation de façon réversible par un moteur électrique 14. Un fil métallique 16 enroulé sur le treuil 15 et pouvant être déroulé passe sur une poulie de guidage 17 et est relié à la hotte 8. Dans le mode d'exécution représenté, la hotte 8 se lève quand on enroule le fil 16 sur le treuil 15 et s'abaisse quand on déroule le fil 16. An assembly 13 for raising or lowering the hood 8 comprises a winch 15 disposed at the base end of the duct 6 and can be reversibly rotated by an electric motor 14. A wire 16 wound on the winch 15 and can be unrolled passes over a guide pulley 17 and is connected to the hood 8. In the embodiment shown, the hood 8 rises when winding the wire 16 on the winch 15 and lowers when unwinding the wire 16.

Dans le mode d'exécution préférentiel représenté par la figure 2, le conduit de dérivation 6 et la hotte 8 sont entourés de chemises de refroidissement par eau 6A et 8A qui les protègent contre le gaz d'échappement à haute température. La hotte 8 est munie, au centre de son intérieur, d'un diffuseur tubulaire 18 qui amène le gaz d'échappement à s'écouler vers le bas sur toute la périphérie intérieure de la hotte 8 comme le montre la figure 2. In the preferred embodiment shown in FIG. 2, the bypass duct 6 and the hood 8 are surrounded by water cooling jackets 6A and 8A which protect them against the high temperature exhaust gas. The hood 8 is provided, in the center of its interior, with a tubular diffuser 18 which causes the exhaust gas to flow downwards over the entire inner periphery of the hood 8 as shown in FIG. 2.

Une benne de chargement 19 présente un bras de suspension 20 ayant son point d'appui sur son corps et un dispositif de fond ouvrant 21 du type des bennes preneuses à sa partie infé rieure. A cargo bin 19 has a suspension arm 20 having its fulcrum on its body and an opening bottom device 21 of the type of grabs at its lower part.

Selon l'invention, la benne 19 présente la structure représentée par les figures 2 à 5 et 7 de manière à pouvoir servir de chambre de préchauffage. According to the invention, the bucket 19 has the structure shown in Figures 2 to 5 and 7 so as to serve as a preheating chamber.

Le corps principal de la benne est cylindrique comme le montrent les figures-3 et 4 et est entouré d'une chemise de refroidissement par eau 22. Douze organes formateurs de canaux 23 fixés à la paroi périphérique intérieure du corps principal de la benne sont équidistants à sa circonférence et situés dans la direction longitudinale de la benne. Les organes formateurs de canaux 23 sont sous la forme d'une nervure à section triangulaire. Les organes 23 forment des canaux 24 parcourant le corps principal de la benne en partant d'une partie située légèrement en dessous de son extrémité supérieu re pour aboutir à son extrémité inférieure. Chacun des organes 23 présente des orifices 25 disposés à un espacement déterminé dans la direction longitudinale du canal 24 et se dirigeant obliquement vers le bas.Le corps principal de la benne a un diamètre tel que la hotte 8 se place dessus comme le montre la figure 2. Ou encore, la hotte 8 peut être adaptée dans le corps principal de la benne. Au lieu d'avoir une section triangulaire comme on l'a représenté, les organes formateurs de canaux 23 peuvent être semi-circulaires du moment qu'ils amènent le gaz d'échappement à s'écouler le long de la paroi périphérique intérieure de la benne, puis radialement vers l'intérieur de celle-ci, tout en assurant l'écou- lement du gaz sur toute la longueur de la benne cylindrique. The main body of the bucket is cylindrical as shown in Figures-3 and 4 and is surrounded by a water cooling jacket 22. Twelve channel forming members 23 attached to the inner peripheral wall of the main body of the bucket are equidistant at its circumference and located in the longitudinal direction of the bucket. The channel-forming members 23 are in the form of a rib with a triangular section. The members 23 form channels 24 traversing the main body of the bucket from a portion slightly below its upper end to end at its lower end. Each of the members 23 has orifices 25 arranged at a determined spacing in the longitudinal direction of the channel 24 and running obliquely downwards. The main body of the bucket has a diameter such that the hood 8 is placed on it as shown in FIG. 2. Or, the hood 8 can be adapted in the main body of the bucket. Instead of having a triangular section as shown, the channel forming members 23 may be semi-circular as long as they cause the exhaust to flow along the inner peripheral wall of the channel. bucket, then radially inwardly of the latter, while ensuring the flow of gas over the entire length of the cylindrical body.

Les organes formateurs de canaux 23 peuvent avoir tout espacement désiré dans la direction circonférentielle de la benne à condition qu ils définissent un canal 26 dans chaque espacement entre organes 23 adjacents.The channel forming members 23 may have any desired spacing in the circumferential direction of the bucket provided that they define a channel 26 in each spacing between adjacent members 23.

Comme on le voit plus en détail sur la figure 3, le dispositif de fond 21 comprend deux plaques de fond 28 articu lées en 29 au corps principal de la benne et munies de plaques 27 dirigées vers le haut, entourant une partie périphérique inférieure du corps principal de la benne. Les plaques de fond 28 sont munies de chaînes 30 qui, lorsqu'on les lève, ouvrent les plaques de fond 28 comme indiqué en trait mixte sur la figure 3. Les deux plaques de fond 28 sont munies de moyens non représentés qui les maintiennent fermées. En conséquence, les chaînes sont tirées contre l'action de ces moyens pour ouvrir les plaques de fond 28. As seen in more detail in FIG. 3, the bottom device 21 comprises two bottom plates 28 articulated at 29 to the main body of the body and provided with upwardly directed plates 27 surrounding a lower peripheral part of the body. main body. The bottom plates 28 are provided with chains 30 which, when lifted, open the bottom plates 28 as shown in phantom in Figure 3. The two bottom plates 28 are provided with means not shown which keep them closed. . As a result, the chains are pulled against the action of these means to open the bottom plates 28.

Le mode d'exécution représenté comprend deux fosses de préchauffage 31 disposées de part et d'autre de la chambre de combustion 1 et à 1800 l'une de l'autre. Comme le montrent les figures 2 et 6, la fosse de préchauffage 31 présente un support 32 conçu pour qu'on y place le dispositif de fond 21 de la benne 19 et qui cloisonne l'intérieur de la fosse 31. Le support 32 se dirige vers le haut et l'extérieur en direction radiale, en forme de cuvette, de manière à supporter de façon stable le dispositif de fond 21 à l'état fermé et à guider et positionner la benne 19 concentriquement à la fosse quand la bennes 19 doit être placée dans la fosse. Le support 32 est muni d'ouvertures 33 équidistantes dans sa direction circonférentielle. The embodiment shown comprises two preheating pits 31 disposed on either side of the combustion chamber 1 and 1800 of one another. As shown in Figures 2 and 6, the preheating tank 31 has a support 32 designed to place the bottom device 21 of the bucket 19 and which partitions the interior of the pit 31. The support 32 is directed radially upwards and outwards, in the form of a bowl, so as to stably support the bottom device 21 in the closed state and to guide and position the bucket 19 concentrically to the pit when the bucket 19 must to be placed in the pit. The support 32 is provided with openings 33 equidistant in its circumferential direction.

L'ouverture supérieure de la fosse 31 est munie de deux couvercles ouvrants 34 présentant des échancrures 35 opposées entre elles de manière à entourer la périphérie extérieure de la benne comme on le voit sur la figure 6.-Quand on a placé la benne 19 dans la fosse 31, on ferme les deux couvercles 34 en les faisant coulisser tandis que l'on ouvre les couvercles 34 comme indiqué en trait mixte sur la figure 6 avant de retirer la benne 19. Les couvercles 34 sont munis de moyens d'étanchéité là où ils touchent la fosse et la benne 19 de manière à isoler l'intérieur de la fosse. The upper opening of the pit 31 is provided with two opening lids 34 having notches 35 opposite to each other so as to surround the outer periphery of the bucket as seen in FIG. 6. When the bucket 19 has been placed in the pit 31, we close the two covers 34 by sliding while opening the covers 34 as shown in phantom in Figure 6 before removing the bucket 19. The covers 34 are provided with sealing means there where they touch the pit and the bucket 19 so as to isolate the inside of the pit.

Comme le montrent les figures 1 et 2, la fosse présente un conduit 36 et un conduit de liaison 37, un registre de commutation ouvrant 38 étant interposé entre les conduits 36 et 37. Le conduit 36 part d'une partie du corps de la fosse 31 vers l'extérieur tandis que le conduit de liaison 37 communique avec le conduit refroidi par eau 2. Le registre 38 peut être ouvert et fermé hydrauliquement. Le registre 38 et les conduits 36 et 37 sont munis chacun d'un dispositif de refroidissement par eau. As shown in Figures 1 and 2, the pit has a duct 36 and a connecting duct 37, an opening switching damper 38 being interposed between the ducts 36 and 37. The duct 36 starts from a part of the body of the pit 31 to the outside while the connecting conduit 37 communicates with the water-cooled conduit 2. The register 38 can be opened and closed hydraulically. The damper 38 and the ducts 36 and 37 are each provided with a water cooling device.

On décrira ci-après le fonctionnement de l'appareil selon l'invention à propos des figures 8 et 9, dans l'ordre des étapes successives. The operation of the apparatus according to the invention will be described below with reference to FIGS. 8 and 9, in the order of the successive steps.

Au moyen d'une grue 40 ou d'un engin similaire, on place un gabarit 41 dans la benne 19 placée dans une fosse 39 comme le montre la figure 9a. Le gabarit 41 est en T et comprend une barre horizontale 42 munie d'un oeillet et une barre verticale 43 partant de la barre horizontale 42. On place la barre horizontale 42 du gabarit 41 sur les extrémités supérieures d'organes formateurs de canaux 23 opposés de la benne 19 de manière à positionner la barre verticale 43 au centre de la benne 19 comme le montre la figure 8a. Le gabarit 41 étant ainsi mis en place, on met une quantité déterminée d'une matière telle que de la ferraille 46 dans labenne 19, au moyen d'un camion à benne basculante 44 (figure 9b) ou d'une grue magnétique 45 (figure 8a).A ce moment, des morceaux de la ferraille 46 forment entre eux des espacements tandis que les organes formateurs de canaux 23 forment les canaux26 repré sentés sur la figure ^. En outre, les organes 23 servent de nervures de renforcement contre le choc causé lorsqu'on place la ferraille. Using a crane 40 or a similar machine, a template 41 is placed in the bucket 19 placed in a pit 39 as shown in Figure 9a. The jig 41 is T and comprises a horizontal bar 42 provided with an eyelet and a vertical bar 43 starting from the horizontal bar 42. The horizontal bar 42 of the jig 41 is placed on the upper ends of opposing channel-forming members 23. of the bucket 19 so as to position the vertical bar 43 in the center of the bucket 19 as shown in Figure 8a. The jig 41 being thus put in place, a given quantity of a material such as scrap 46 is placed in the liner 19, by means of a dump truck 44 (FIG. 9b) or a magnetic crane 45 (FIG. Figure 8a). At this point pieces of the scrap 46 form spacings between them while the channel-forming members 23 form the channels 26 shown in FIG. In addition, the members 23 serve as strengthening ribs against the shock caused when placing the scrap.

Une fois que la quantité spécifiée de ferraille 46 a été placée dans la benne, on retire le gabarit 41, par exemple au moyen de la grue 40 représentée sur la figure 9c, ce qui fait qu'un canal vertical 47 se forme au centre de la benne (figure 8B). Once the specified amount of scrap 46 has been placed in the bucket, the template 41 is removed, for example by means of the crane 40 shown in Fig. 9c, so that a vertical channel 47 is formed in the center of the bucket (Figure 8B).

Ensuite, on transfère la benne 19 contenant la feraille de la fosse 39 à la fosse depréchauffage 31, au moyen de la grue 40, comme le montre la figure 8d. On ferme alors les couvercles 34 tandis que le conduit de dérivation 6 tourne autour de l'arbre 10 sous l'action de l'ensemble 5 de la figure 1 pour amener la hotte 8 sur l'extrémité libre du conduit 6, à une position immédiatement au dessus de la benne 19 dans la fosse de préchauffage 31 (voir figure 9e). Then, the bucket 19 containing the ferro from the pit 39 is transferred to the heating pit 31, by means of the crane 40, as shown in FIG. 8d. The covers 34 are then closed while the bypass duct 6 rotates around the shaft 10 under the action of the assembly 5 of FIG. 1 in order to bring the hood 8 onto the free end of the duct 6, at a position immediately above the bucket 19 in the preheating pit 31 (see Figure 9e).

Ensuite, on actionne le treuil 15 de l'ensemble de levage 13 de la figure 1 pour abaisser la hotte 8 et fermer la benne 19 comme le montre la figure 2. On ouvre les deux registres 12 et 38 du circuit de dérivation pour commencer le préchauffage. Entre temps, on place une autre benne 19 dans l'autre fosse de préchauffage 31 comme le montre la figure 9f et on place de la ferraille dans cette benne de la façon indiquée par les figures 9a à 9c. Dans le mode d' exécution préférentiel de l'invention, on utilise trois bennes.Then, the winch 15 of the lifting assembly 13 of FIG. 1 is actuated to lower the hood 8 and close the bucket 19 as shown in FIG. 2. The two registers 12 and 38 of the bypass circuit are opened to start the preheating. Meanwhile, another bucket 19 is placed in the other preheating pit 31 as shown in FIG. 9f and scrap is placed in this bin in the manner indicated by FIGS. 9a to 9c. In the preferred embodiment of the invention, three skips are used.

On préchauffe la ferraille dans la benne 19 au moyen du courant de gàz d'échappement indiqué sur les figures 2 et 7. L'énergie thermique du gaz tiré de la chambre de combustion 1 par la sortie 7 est conduite par le conduit de dérivation 6 à la hotte 8 où le diffuseur 18 étale le courant de gaz sur toute la partie supérieure de la benne 19 comme l'indiquent les flèches sur la figure 2, permettant à l'énergie thermique du gaz de préchauffer la feraille 46 ou matière similaire contenue dans la benne. The scrap 19 is preheated in the hopper 19 by means of the exhaust gas stream indicated in FIGS. 2 and 7. The thermal energy of the gas drawn from the combustion chamber 1 through the outlet 7 is driven by the bypass duct 6 in the hood 8 where the diffuser 18 spreads the gas stream over the upper part of the bucket 19 as indicated by the arrows in Figure 2, allowing the thermal energy of the gas to preheat the 46 or similar material contained in the dumpster.

Les canaux 24 formés par les organes 23, les orifices inclinés vers le bas 25 et le canal 47 formé par le gabarit 41 à l'intérieur de la benne 19 assurent un préchauffage uniforme de la totalité de la ferraille 46 tout'en réduisant au minimum la perte de charge ciui est nuisible au collecteur de poussière. Les corps étrangers qui adhèrent à la ferraille sont brûlés ou évaporés pendant le préchauffage. Les gaz rédisuaires venant de la fosse de préchauffage 31 sont conduits, par le conduit de fosse 36 et le conduit de liaison 37, au conduit refroidi par eau 2. The channels 24 formed by the members 23, the downwardly inclined orifices 25 and the channel 47 formed by the jig 41 inside the bucket 19 ensure a uniform preheating of the whole of the scrap 46 while reducing to a minimum the loss of load ciui is harmful to the dust collector. Foreign matter adhering to the scrap is burned or evaporated during preheating. The reductant gases coming from the preheating pit 31 are led, via the pit duct 36 and the connecting duct 37, to the water-cooled duct 2.

Une fois que le préchauffage de la ferraille 46 est achevé, on ferme les registres 12 et 38, on lève la hotte 8 au moyen du treuil 15 de l'ensemble de levage 13 de la figure 1 et on la place sur l'autre benne 19 déjà préparée, en faisant tourner le conduit de dérivation 6 au moyen de l'ensemble 5 comme le montre la figure 9g. On préchauffe alors la ferraille de la même façon que ci-dessus. Once the preheating of the scrap 46 is completed, the registers 12 and 38 are closed, the hood 8 is raised by means of the winch 15 of the lifting assembly 13 of FIG. 1 and placed on the other bin 19 already prepared by rotating the bypass duct 6 by means of the assembly 5 as shown in Figure 9g. The scrap is then preheated in the same way as above.

D'autre part, la benne 19 qui contient la matière préchauffée, indiquée sur la figure 9g est transférée par la grue 40 à un four électrique 48 indiqué sur la figure 9h. On ouvre le dispositif de four 21 pour introduire la matière dans le four. A ce moment, on peut amener la chemise 22 de la benne de l'eau résiduaire chaude entre 40 et 500C venant du four 48 pour chauffer la matière à placer dans la benne. L'eau étant complètement éliminée de la matière introduite dans le four, on peut éviter des accidents par explosion. On fait alors passer un courant à travers le four pour commencer la fusion comme le montre la figure 9i. On the other hand, the bucket 19 which contains the preheated material, shown in Figure 9g is transferred by the crane 40 to an electric furnace 48 shown in Figure 9h. The oven device 21 is opened to introduce the material into the oven. At this time, the jacket 22 of the hot waste water bucket can be brought between 40 and 500 ° C from the furnace 48 to heat the material to be placed in the bucket. Since the water is completely removed from the material introduced into the oven, explosion accidents can be avoided. A current is then passed through the furnace to start the melting as shown in Figure 9i.

A titre de référence, on comparera ci-après le fonctionnement à l'aide de l'appareil de préchauffage selon l'invention au fonctionnement usuel. As a reference, the operation will be compared below with the help of the preheating apparatus according to the invention in the usual operation.

Installation de fabrication d'acier 1. Capacité E.A.F. Steel Manufacturing Facility 1. Capacity E.A.F.

a. nominale : 30 t/charge
b. normale o 42,5 t/charge
c. maximale -: 43,5 t/charge 2. Fonctionnement E.A.F.at. rated: 30 t / charge
b. normal o 42.5 t / charge
c. maximum -: 43.5 t / charge 2. Operation EAF

a. Durée d'alimentation
à la coulée 70 minutes
b. charge/2 postes/jour : 13 à 14 charges
c. production mensuelle : 13 000 t 3. Benne à ferraille
a. volume : 30 m3
b. nombre d'unités 3
c. masse volumique de la 3
ferraille 0,6 t/m 4. Collecteur de poussière
a. volume de gaz d'échappement 3
traité : 1500 m /mn à 2000C
b. nombre de ventilateurs : 2
c. capacité des moteurs : 200 x 2 5.Appareil de préchauffage
a. température à l'entrée de la
chambre de préchauffage : 8000C
b. volume de gaz dans la chambre 3
de préchauffage : 1000 m /mn
c. temps de préchauffage (3 charges)
charge initiale 15 mn
charge supplémentaire I 10 mn
charge supplémentaire II 10 mn
d. température de préchauffage
de la ferraille 200 à 5000C
Comparaison entre fonctionnement normal et avec préchauffage (1)

at. Feeding time
at the casting 70 minutes
b. load / 2 posts / day: 13 to 14 charges
c. monthly production: 13,000 t 3. Scrap container
at. volume: 30 m3
b. number of units 3
c. density of the 3
scrap 0.6 t / m 4. Dust collector
at. volume of exhaust gas 3
treated: 1500 m / min at 2000C
b. number of fans: 2
c. engine capacity: 200 x 2 5.Heated heater
at. temperature at the entrance to the
preheating chamber: 8000C
b. volume of gas in room 3
preheating: 1000 m / min
c. preheating time (3 charges)
initial charge 15 mn
additional charge I 10 mn
additional charge II 10 mn
d. preheating temperature
from scrap 200 to 5000C
Comparison between normal and preheating operation (1)

<tb> <SEP> Paramètre <SEP> Fonction- <SEP> Fonctionne- <SEP> Diffé
<tb> <SEP> nement <SEP> ment <SEP> avec <SEP> rance
<tb> <SEP> normal <SEP> préchauffe
<tb> <SEP> fage
<tb> 1. <SEP> Temps <SEP> de <SEP> fusion <SEP> (depuis
<tb> <SEP> le <SEP> branchement <SEP> du <SEP> courant
<tb> <SEP> jusqu'à <SEP> la <SEP> fusion <SEP> complète) <SEP> 53 <SEP> @ <SEP> 48 <SEP> -5
<tb> 2.<SEP> Temps <SEP> d'affinage <SEP> (depuis
<tb> la <SEP> fusion <SEP> complète <SEP> jusqu'
<tb> à <SEP> la <SEP> coulée <SEP> 18 <SEP> 16 <SEP> -2
<tb> 3. <SEP> Durée <SEP> d'alimentation <SEP> à
<tb> <SEP> la <SEP> coulée <SEP> ,|j <SEP> 1 <SEP> h <SEP> 17 <SEP> 1 <SEP> 1 <SEP> h <SEP> 10 <SEP> i <SEP> <SEP> -7
<tb> 4. <SEP> Temps <SEP> de <SEP> fonctionnement
<tb> <SEP> des <SEP> brûleurs <SEP> ( <SEP> mn/4 <SEP> i
<tb> t <SEP> brûleurs/charge) <SEP> 105 <SEP> 95 <SEP> -10
<tb> 5. <SEP> Temps <SEP> de <SEP> coupage <SEP> à <SEP> la <SEP>
<tb> <SEP> lance <SEP> à <SEP> oxygène <SEP> (mn/2
<tb> lances/charge) <SEP> 45 <SEP> 37 <SEP> -8
<tb> 6. <SEP> Rendement <SEP> de <SEP> coulée, <SEP> % <SEP> 90 <SEP> 90,6 <SEP> +0,6
<tb> 7.<SEP> Consommation <SEP> d'énergie
<tb> <SEP> électrique
<tb> <SEP> a. <SEP> pour <SEP> la <SEP> fusion
<tb> <SEP> seule, <SEP> kWh <SEP> 12000 <SEP> 11000 <SEP> -1000
<tb> b. <SEP> pour <SEP> la <SEP> fusion <SEP> seule, <SEP>
<tb> <SEP> kWh/t <SEP> de <SEP> charge <SEP> 282,4 <SEP> 258,9 <SEP> -23,5
<tb> t <SEP> c. <SEP> kWh/charge <SEP> 15500 <SEP> 14200 <SEP> -1300
<tb> d. <SEP> kWh/charge <SEP> 364,7 <SEP> 334,1 <SEP> -30,6
<tb> 8. <SEP> Concommation <SEP> de <SEP> mazout
<tb> (pour <SEP> E.A.F.)
<tb> <SEP> a. <SEP> m N/charge <SEP> 1168 <SEP> 1025 <SEP> -142
<tb> b. <SEP> m N/t <SEP> de <SEP> charge <SEP> 27,5 <SEP> 24,1 <SEP> -3,4
<tb> 9. <SEP> Consommation <SEP> de <SEP> mazout <SEP> i
<tb> (pour <SEP> E.A.F.)
<tb> a.<SEP> 1/charge <SEP> 302 <SEP> 277 <SEP> -25
<tb> <SEP> b. <SEP> 1/t <SEP> de <SEP> charge <SEP> 7,1 <SEP> 6,5 <SEP> -0,6
<tb> <SEP> 10. <SEP> Cosommation <SEP> d'électrodes
<tb> kg/t <SEP> de <SEP> charge <SEP> 3,6 <SEP> 3,5 <SEP> -0,1
<tb>
Comparaison entre fonetionnement normal et avecpréchauffage (2)
Voici la réduction de prix de revient d'après la 1. Energie : comparaison (1)
(1) Energie électrique
-30,6 kwh/t de charge à 0,21 F 6,43 F/t de charge
(2) Oxygène
-3,4 m3N/t de charge à 0,88 F 2,98 F/t de charge
(3) Mazout
-0,6 1/t de charge à 0,67 F 0,42 F/t de charge
Total 9,83 F/t de charge 2. Electrode
-0,1 kg/t de charge à 9,947 F 0,99 F/t de charge 3.Autres réductions de prix dues à l'accroissement de la
production par réduction du temps de fusion
(1) briques, matières consommables,
main d'oeuvre 2,23 F/t de charge
(2) frais généraux 2,23 F/t de charge
Total : 1. + 2. + 3. = 15,28 F/t de charge
Donc, la réduction de prix de revient est (production 13 000 t/mois, rendement de coulée 90,6%) 14 348 t de charge/mois x 15,28 F/t de charge = 219 237,44 F/mois.<tb><SEP> Parameter <SEP> Function- <SEP> Function- <SEP> Differed
<tb><SEP> mentally <SEP> with <SEP> rance
<tb><SEP> normal <SEP> preheat
<tb><SEP> fage
<tb> 1. <SEP> Time <SEP> of <SEP> merge <SEP> (since
<tb><SEP> the <SEP><SEP> branch of the <SEP> current
<tb><SEP> to <SEP> the <SEP> merge <SEP> complete <SEP> 53 <SEP> @ <SEP> 48 <SEP> -5
<tb> 2. <SEP><SEP> ripening time <SEP> (since
<tb> the <SEP> merge <SEP> complete <SEP> up to
<tb> to <SEP><SEP> casting <SEP> 18 <SEP> 16 <SEP> -2
<tb> 3. <SEP><SEP> Supply Time <SEP> to
<tb><SEP><SEP> casting <SEP>, | j <SEP> 1 <SEP> h <SEP> 17 <SEP> 1 <SEP> 1 <SEP> h <SEP> 10 <SEP> i <SEP><SEP> -7
<tb> 4. <SEP> Time <SEP> of <SEP> operation
<tb><SEP><SEP> burners <SEP>(<SEP> mn / 4 <SEP> i
<tb> t <SEP> burners / load) <SEP> 105 <SEP> 95 <SEP> -10
<tb> 5. <SEP> Time <SEP> of <SEP> cut <SEP> to <SEP><SEP>
<tb><SEP> runs <SEP> at <SEP> oxygen <SEP> (mn / 2
<tb> spears / load) <SEP> 45 <SEP> 37 <SEP> -8
<tb> 6. <SEP> Yield <SEP> of <SEP> melt, <SEP>% <SEP> 90 <SEP> 90.6 <SEP> +0.6
<tb> 7. <SEP> Energy Consumption <SEP>
<tb><SEP> electric
<tb><SEP> a. <SEP> for <SEP> the <SEP> merge
<tb><SEP> alone, <SEP> kWh <SEP> 12000 <SEP> 11000 <SEP> -1000
<tb> b. <SEP> for <SEP><SEP> merge <SEP> only, <SEP>
<tb><SEP> kWh / t <SEP> of <SEP> load <SEP> 282.4 <SEP> 258.9 <SEP> -23.5
<tb> t <SEP> c. <SEP> kWh / load <SEP> 15500 <SEP> 14200 <SEP> -1300
<tb> d. <SEP> kWh / load <SEP> 364.7 <SEP> 334.1 <SEP> -30.6
<tb> 8. <SEP><SEP><SEP> Fuel Consumption
<tb> (for <SEP> EAF)
<tb><SEP> a. <SEP> m N / load <SEP> 1168 <SEP> 1025 <SEP> -142
<tb> b. <SEP> m N / t <SEP> of <SEP> load <SEP> 27.5 <SEP> 24.1 <SEP> -3.4
<tb> 9. <SEP> Consumption <SEP> of <SEP> fuel oil <SEP> i
<tb> (for <SEP> EAF)
<tb> a. <SEP> 1 / load <SEP> 302 <SEP> 277 <SEP> -25
<tb><SEP> b. <SEP> 1 / t <SEP> of <SEP> load <SEP> 7.1 <SEP> 6.5 <SEP> -0.6
<tb><SEP> 10. <SEP> Electrode Costs <SEP>
<tb> kg / t <SEP> of <SEP> load <SEP> 3.6 <SEP> 3.5 <SEP> -0.1
<Tb>
Comparison between normal and preheating operation (2)
Here is the cost reduction according to 1. Energy: comparison (1)
(1) Electric energy
-30.6 kwh / t of charge at 0.21 F 6.43 F / t of charge
(2) Oxygen
-3.4 m3N / t of load at 0.88 F 2.98 F / t of load
(3) Fuel oil
-0.6 1 / t of load at 0.67 F 0.42 F / t of load
Total 9.83 F / t of charge 2. Electrode
-0.1 kg / t load at 9.947 F 0.99 F / t load 3.Other price reductions due to the increase in
production by reducing the melting time
(1) bricks, consumables,
manpower 2.23 F / t of load
(2) overheads 2,23 F / t of charge
Total: 1. + 2. + 3. = 15.28 F / t of load
Therefore, the cost reduction is (production 13 000 t / month, casting efficiency 90.6%) 14 348 t of load / month x 15.28 F / t of load = 219 237.44 F / month.

Si l'on tient compte du rendement de coulée, la réduction de prix de revient par mois est de 198 629,12 F.If casting efficiency is taken into account, the cost reduction per month is 198 629.12 F.

Bien que l'on ait décrit l'invention ci-dessus à propos des modes d'exécution préférentiels représentés, on peut modifier l'appareil comme suit. Although the above invention has been described with respect to the preferred embodiments shown, the apparatus can be modified as follows.

Le conduit de dérivation 6 relié à une partie supérieure de la chambre de combustion pour en retirer le gaz d'échappement dans le mode d'exécution ci-dessus peut être rattaché à une partie appropriée de la paroi latérale de la chambre de combustion 1. Etant donné que la hotte 8 du conduit de dérivation 6 a seulement besoin de pouvoir être déplacée à la position de plusieurs fosses de préchauffage 31, le conduit 6 peut être rattaché à une partie latérale appropriée de la chambre de combustion 1 et être conçu pour se déployer ou se rétracter, au lieu que l'on utilise l'ensemble de rotation 5 de l'ensemble de levage 13 décrits plus haut. Toutefois, il est évident d'après la description ci-dessus que l'utili sation de cet ensemble de rotation 5 et de l'ensemble de levage 13 est spécialement préférable pour que la hotte 8 du conduit 6 puisse être déplacée comme indiqué plus haut. The bypass duct 6 connected to an upper part of the combustion chamber to remove the exhaust gas in the above embodiment may be attached to an appropriate portion of the side wall of the combustion chamber 1. Since the hood 8 of the bypass duct 6 only needs to be able to be moved to the position of several preheating pits 31, the duct 6 can be attached to an appropriate lateral part of the combustion chamber 1 and be designed to extend or retract, instead of using the rotation assembly 5 of the lifting assembly 13 described above. However, it is evident from the above description that the use of this rotation assembly 5 and the lifting assembly 13 is especially preferable for the hood 8 of the duct 6 to be displaced as indicated above. .

Claims

Apparatus for preheating the material to be introduced into a steelmaking furnace by means of thermal energy from the exhaust gas of an oven-attached dust collecting combustion chamber, comprising a plurality of preheating pits each communicating with an exhaust duct of the combustion chamber, a cargo box removably placed in each of the preheating pits so that a spacing for the passage of an exhaust gas is provided between the bucket and the inner wall of the preheating pit, connecting means between the preheating pits and the outlet pipe of the combustion chamber, the loading bin internally having passages for distributing the heated exhaust gas throughout the bucket, the bucket having the bottom an opening bottom device, a transfer conduit having a hood at one end and communicating through the other end with the combustion chamber, characterized in that the hood (8) of the transfer duct (6) can be moved selectively to a position where it covers the top of the loading box (19) placed in one of the storage pits. preheating (31), thus closing the bucket (19) so that the exhaust gas of the combustion chamber (1) arrives via the transfer duct (6) and the hood (8) into the gas passages of exhaust (24) of the bucket (19) so as to preheat the material (46) it contains and then flows through the spacing and the connection means to the outlet pipe (3) of the combustion chamber (1).

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the transfer duct (6) is connected to the upper wall of the combustion chamber (1) and communicates with it, the apparatus comprising means (5) for selectively move the hood (8) by bringing it above one of the preheating pits (31), these means comprising a set (5) of rotation of the transfer duct (6) around the connection between the duct ( 16) and the upper wall and an assembly (13) for raising or lowering the hood (8) relative to the transfer duct (6).

3. Apparatus according to claim 1, characterized in that the hood (8), the transfer duct (6) and the outlet duct (36) each comprise cooling means, that the loading bucket (19) comprises a water cooling jacket and that the opening bottom device (21) of the bucket (19) is a clamshell structure of -sort that the loading bucket (19) acts as a preheating chamber.

4. Apparatus according to claim 1, characterized in that the exhaust gas passages comprise a plurality of channels (24) equidistant to the inner periphery of the bucket (19), passing therethrough vertically and each having orifices (25). ) allowing the channel (24) to communicate with the interior of the bucket (19), radially inwardly thereof, a passage being formed vertically in the center of the bucket.

5. Apparatus according to claim 1, characterized in that the hood (8) comprises a diffuser for diffusing the thermal energy of the exhaust gas through the entire interior of the bucket placed in the preheating pit ( 31) once the gas has been introduced into the hood (8) via the transfer duct (6).

6. Apparatus according to claim 1, characterized in that it comprises an adjustable register (12, 38) in the transfer duct (6) and the outlet duct (36).

7. Apparatus according to claim 1, characterized in that the preheating pit (31) is open at the top and the loading box (19) is placed in the pit (31) through the upper opening, ci being provided with covers (34) preventing the entry of atmospheric air when heating the material of the bucket.