FR2572390A1 - Perfectionnements a l'alimentation en materiau etirable dans les techniques de production de fibres minerales - Google Patents

Abstract

L'INVENTION EST RELATIVE A LA PRODUCTION DE FIBRES MINERALES A PARTIR D'UN MATERIAU FONDU DANS UN CUBILOT 22. POUR REGULARISER L'ALIMENTATION EN MATERIAU DU DISPOSITIF DE FORMATION DES FIBRES, LE MATERIAU PROVENANT DU CUBILOT 22 ET CONDUIT VERS LE DISPOSITIF, TRANSITE PAR UNE RESERVE 24.

Description

PERFECTIONNEMENTS A L'ALIMENTATION EN MATERIAU ETIRABLE

DANS LES TECHNIQUES DE PRODUCTION DE FIBRES

L'invention est relative aux techniques de production de fi-

bres minérales dans lesquelles le matériau à fibrer est conduit à l'état fondu sur la périphérie de roues de centrifugation, est entrainé par ces roues puis s'en détache sous forme de fibres sous l'effet de la

force centrifuge. Dans ces techniques, on utilise le plus souvent plu-

sieurs roues disposées à proximité les unes des autres. Le matériau

déversé sur la première roue est accéléré et projeté sur la roue sui-

vante. Une partie de ce matériau forme des fibres et l'excédent est en-

voyé sur une roue suivante pour conduire à une formation de fibres

compl émentaires.

Ces techniques de production de fibres sont très couramment utilisées industriellement avec des matériaux dont la température de traitement est relativement élevée. Il s'agit notamment des matériaux tels que les roches basaltiques, les laitiers de hauts fourneaux ou les compositions à base de ces laitiers, et de façon plus générale, tous

les verres dont la fusion n'est atteinte qu'à température élevée.

La mise en oeuvre de ces techniques est intéressante à plu-

sieurs points de vue. Ainsi les fibres produites avec des verres à haut

point de fusion sont avantageusement utilisées dans les matériaux de-

vant résister à l'épreuve du feu. Le codt de production de ces fibres est aussi relativement modéré par rapport à celui mettant en oeuvre

d'autres techniques de formation des fibres. Cependant ce type de tech-

nique présente certains inconvénients. L'un des plus importants est le

fait que, même en choisissant les meilleures conditions reconnues jus-

qu'à présent, le rendement de l'opération n'est pas entièrement satis-

faisant. Avec les fibres il se forme une quantité non négligeable de produits infibrés qui diminuent le rendement de la producition. D'autre part en dépit d'une élimination systématique une partie des infibrés

reste dans les produits obtenus dont ils modifient les propriétés.

Pour ces raisons, des améliorations de ces techniques condui- sant à une meilleure transformation en fibres de la masse fondue sont

souhaitables et de nombreuses tentatives ont été faites dans ce sens.

Certains auteurs se sont intéressé principalement aux condi-

tions de centrifugation et ont recherché les meilleures combinaisons de diamètres et de vitesses de rotation des roues. D'autres ont porté leur

attention sur l'environnement des roues et en particulier sur des cou-

rants gazeux soufflant le long des roues et destinés à séparer les fi-

bres et les infibrés ou même à participer à l'étirage des fibres.

De nombreuses propositions ont été faites également concer-

nant l'état de surface des roues pour favoriser "l'accrochage" du maté-

riau et par suite l'étirage des fibres.

Des améliorations sensibles ont été obtenues. Néanmoins une

augmentation du rendement reste souhaitable.

L'invention a pour but de proposer une technique améliorée pour ce type de production de fibres. L'invention vise-, notamment, une technique permettant d'obtenir un meilleur rendement de transformation

en fibres et, par suite, les produits présentant moins d'infibrés.

Les inventeurs ont montré qu'il est possible d'améliorer la formation des fibres en contrôlant de façon plus précise les conditions

dans ês'quelles le matériau fondu destiné à former les fibres-est con-

duit de l'enceinte de fusion aux roues de centrifugation.

Les études des inventeurs qui ont abouti à la présente inven-

tion ont montré que l'alimentation en matériau fondu dans le mode de mise en oeuvre traditionnel est sujette à des variations très sensibles de débit. Ces études ont également montré que ces variations de débit se traduisent par une diminution du rendement de transformation en fibres. Traditionnellement la préparation des matériaux à fibrer pour

ces techniques est effectué dans des fourneaux dénommés "cubilot", sui-

vant un mode voisin de ceux développés en fonderie. Le cubilot est

chargé à sa partie supérieure en alternant une couche du mélange for-

mant le matériau à fibrer et une couche de coke. La combustion du coke

avec de l'air insufflé à la base du cubilot porte la charge à la tempé-

rature nécessaire pour avoir une fusion du mélange formant le matériau

à fibrer. Au trou de coulée du cubilot, il existe une compétition per-

manente entre la pression exercée par la matière en fusion et celle exercée par les gaz qui s'échappent. Cette compétition se traduit par

un écoulement saccadé.

L'utilisation de la technique de fusion en cubilot présente encore d'autres difficultés. Ainsi, indépendamment de la régularité du

débit de matériau fondu d'autres facteurs peuvent perturber l'alimenta-

tion. Il peut s'agir notamment de variations momentanées de température qui sont plus ou moins liées aux variations de débit. Il peut s'agir

aussi de la présence d'éléments indésirables dans le flux de matériaux.

Par exemple le flux peut entraîner des particules plus ou moins volumi-

neuses de coke incandescent.

Dans toute la mesure du possible ces particules doivent être éliminées. En effet, si ces particules parviennent jusqu'à la chambre dans laquelle les fibres formées sont enduites d'un liant organique,

elles créent un risque non négligeable d'inflammation, laquelle néces-

site l'élimination du produit formé.

D'autres éléments hétérogènes peuvent provenir des matières premières utilisées pour la constitution du matériau destiné à former les fibres. Des particules infusibles peuvent être entraînées, mais surtout, lorsque pour améliorer la résistance au feu des fibres leur composition renferme une certaine proportion d'oxyde de fer, il n'est pas rare que se produise une faible proportion de fonte. Cette fonte si elle passe avec le matériau fondu conduit à une usure très rapide des

roues de centrifugation.

Ordinairement le trou de coulée du cubilot est situé un peu au-dessus du fond de sorte que la fonte produite s'accumule à la partie inférieure d'o elle est retirée périodiquement par vidange. Néanmoins, cette opération est mal commode et nécessite l'interruption momentanée de la production. Par ailleurs, cette séparation n'est pas toujours parfaite en raison de la viscosité élevée de la matière en fusion et des gouttes de fonte peuvent être entraînées avec le flux de matériau fondu.

Un but de l'invention est d'améliorer la régularité de l'ali-

mentation en matériau à fibrer dans les techniques telles que celles mentionnées plus haut dans lesquelles le matériau est fondu dans un cubilot. Un but de l'invention est notamment d'améliorer la régularité du débit et celle de la température du matériau délivré au dispositif

de formation des fibres.

Un autre but de l'invention est de faire en sorte que les éléments hétérogènes qui peuvent être entraînés avec le matériau fondu

soient éliminés avant d'atteindre le dispositif de centrifugation.

De façon générale un but de l'invention est d'améliorer le rendement de transformation du matériau en fibres.

Les inventeurs ont montré que des améliorations très signifi-

catives pouvaient être obtenues en formant une réserve sur le trajet du

matériau fondu entre le cubilot et le dispositif de centrifugation.

Ordinairement le matériau fondu sortant du cubilot est con-

duit directement par une ou plusieurs goulottes au dispositif de forma-

tion des fibres. Ces goulottes n'ont pour but que d'acheminer le matériau. Dans la pratique on s'efforce aussi de faire en sorte que le cubilot soit très voisin du dispositif de centrifugation pour éviter le refroidissement du matériau fondu. Par suite le transfert du matériau du cubilot jusqu'à la première roue de centrifugation s'effectue en

quelques fractions de secondes et est d'autant plus instable que le dé-

bit est plus important.

L'interposition d'une réserve sur le trajet du matériau per-

met de mieux contrôler l'alimentation. Cette réserve peut être établie

de diverses façons. De préférence et pour des raisons notamment de com-

modité et d'entretien l'écoulement du matériau est réalisé dans des conduites ouvertes à l'atmosphère. Autrement dit le matériau n'est pas

confiné dans un espace clos dès l'instant o il sort du cubilot. La ré-

serve utilisée selon l'invention présente aussi une surface libre. Cet-

te surface, et donc les dimensions de la réserve, sont choisies de façon que les variations momentanées de débit de matériau provenant du cubilot n'occasionnent que de très faibles variations de niveau dans la réserve. Dans ces conditions, quelle que soit la façon dont le matériau

ressort de cette réserve, son débit momentané de sortie est peu affecté.

De préférence la surface libre de la réserve est telle que,

compte-tenu des variations de débit du cubilot constatées, les varia-

tions à la sortie de la réserve n'excèdent pas 4 % et de préférence-=

restent inférieures à 2 % du débit moyen.

Le volume de la réserve permet aussi d'assurer une bonne ho-

mogénéisation du matériau tant en composition qu'en température. Plus ce volume est important, et à condition qu'il ne se forme pas de zones "mortes", c'est-à-dire de zones dans lesquelles le matériau n'est pas brassé de façon continue, meilleure est l'homogénéisation que l'on peut obtenir. En pratique, ce volume est cependant limité. Le matériau dès

qu'il est sorti du cubilot se refroidit. Dans la réserve ce refroidis-

sement est d'autant plus intense que les surfaces de contact avec les

parois du récipient dans lequel la réserve est constituée sont plus im-

portantes et par suite que le volume de matériau est également plus important. De même un refroidissement se produit par la surface libre.

Le refroidissement doit être limité en fonction de la température né-

cessaire pour obtenir de bonnes conditions de formation des fibres. Il convient donc de choisir le volume de la réserve en tenant compte de la

température du matériau l'entrée, du débit de matériau et de la tempé-

rature requise à la sortie.

Par ailleurs un refroidissement trop intense conduirait à la limite à une dévitrification du matériau dans les zones les plus

froides. Une fraction du volume de la réserve serait alors inutilisa-

ble. La présence de masses solidifiées peut encore modifier les condi-

tions de circulation du matériau et amoindrir l'effet d'homogénéisation

recherché. Dans la mise en oeuvre selon l'invention s'il se forme éven-

tuellement et localement des zones dévitrifiées, celles-ci sont dans tous les cas restreintes de manière à ne pas modifier sensiblement les

conditions d'écoulement et de temps de séjour du matériau dans la ré-

serve.

Dans les conditions habituelles d'alimentation, le temps de séjour moyen du matériau dans la réserve permettant d'obtenir une bonne

homogénéisation sans risque d'un refroidissement excessif n'est pas su-

périeur à 3 minutes et de préférence est compris entre 30 secondes et 2

minutes.

Compte-tenu des températures du matériau délivré par le cubi-

lot et de celles nécessaires au niveau du dispositif de centrifugation

l'abaissement dans la réserve est normalement limité à une valeur infé-

rieure à 100 C.

Pour limiter les pertes thermiques en maintenant un temps d'homogénéisation suffisant, il est avantageux de constituer la réserve sous une forme relativement "compacte". Cette forme se prête également bien à l'homogénéisation du matériau. Celle-ci est également favorisée

en choisissant convenablement les points d'entrée et de sortie du maté-

riau de façon à développer un "brassage" aussi complet que possible.

En plus de l'homogénéisation du matériau la formation de cou-

rants intéressant la totalité du volume de la réserve évite la forma-

tion de zones solidifiées.

La présence de la réserve selon l'invention permet aussi

d'éliminer les particules hétérogènes dont il est question plus haut.

A titre indicatif des particules de coke entrainées, de masse volumique inférieure à celle du matériau fondu flottent à la surface de celui-ci dans la réserve. Ces particules incandescentes se consument rapidement dans les gaz ambiants, et disparaissent lorsque leur temps de séjour est suffisant. Pour faciliter leur combustion totale il est

avantageux selon l'invention de disposer à la surface libre de la ré-

serve des moyens faisant barrage. Les particules sont ainsi retenues

jusqu'a ce que leur combustion soit achevée.

Avantageusement les moyens formant barrage sur la surface li-

bre de la réserve, entourant la zone dans laquelle le matériau pénètre dans la réserve, constituent simultanément une protection contre les projections éventuelles. Cette protection est particulièrement utile lorsque la dénivellation entre le trou de coulée et la surface libre de la réserve est importante et que par suite la vitesse d'écoulement

et/ou de chute est rapide.

Cette protection peut prendre avantageusement la forme d'une

paroi entourant la coulée de matériau - sans pour autant la canaliser -

et la protégeant simultanément contre des échanges thermiques trop in-

tenses avec l'atmosphère avoisinante. Pour former barrage à la surface la paroi plonge dans la réserve de matériau. La hauteur de la partie immergée de cette paroi est réglée de façon à ce que les particules de

coke ne la franchissent pas.

De préférence selon l'invention l'évacuation du matériau est réalisée par trop plein a partir de la surface de la réserve. Dans ce cas, il est possible d'utiliser la réserve comme moyen de séparation des hétérogénéités telles que la fonte qui, de masse volumique plus

élevée, se rassemble au fond de cette réserve. De là, une vidange pé-

riodique permet l'élimination de cette fonte en ne perturbant la pro-

duction que pendant un minimum de temps.

Si la température du matériau délivré par le cubilot est in-

suffisante pour atteindre les conditions de fibrage les plus satisfai-

santes un réchauffement du matériau peut être établi dans la réserve par exemple au moyen de brûleurs dont les flammes sont dirigées sur la

surface libre.

Le matériau après avoir quitté la réserve est conduit vers le

dispositif de fibrage au moyen d'une ou plusieurs canalisations succes-

sives. Sur son trajet il est préférable de disposer des moyens permet-

tant éventuellement de diriger la coulée "à terre" et non sur le dispositif de formation des fibres. Dans cette opération, lorsque pour une raison quelconque, la production des fibres doit être momentanément

interrompue, la coulée, qui est continue, est déversée dans une déchar-

ge. Selon l'invention, il est avantageux à la sortie de la réser- ve de disposer une goulotte basculante qui permet instantanément de

passer de l'écoulement normal à la coulée à terre.

Il est avantageux également pour conduire le matériau jus-

qu'aux roues de centrifugation, de disposer en fin de cheminement un déversoir, ou goulotte terminale, dont la position peut être ajustée pour permettre une parfaite localisation de la coulée sur la première roue. La présence de conduits successifs entre la réserve et le dispositif de formation des fibres contribue à régulariser le débit de matériau comme précédemment le cheminement choisi doit tenir compte des conditions de température et notamment de dévitrification dont il a été

question à propos de la réserve.

On peut ajouter de façon générale qu'une certaine dévitrifi-

cation loin d'être nuisible peut contribuer à la régularité du fonc-

tionnement. Ainsi au-dessus de la réserve, à côté de la zone d'entrée

du matériau, il se forme éventuellement une voute de matériau solidi-

fié. Cette voute ne perturbe pas le fonctionnement de la réserve et la

protège même d'un refroidissement trop intense au contact de l'air am-

biant. Des phénomènes analogues peuvent se développer sur les diverses

canalisations conduisant le matériau jusqu'aux roues de centrifugation.

Dans la suite, l'invention est décrite de façon plus détail-

lée en faisant référence aux planches de dessins dans lesquelles:

- la figure 1 est une vue schématique en perspective d'un mo-

de traditionnel d'alimentation d'un dispositif de formation de fibres,

- la figure 2 présente en vue de dessus un mode de réalisa-

tion d'une alimentation selon l'invention,

- la figure 3 est une vue de face analogue à celle de la fi-

gure 2,

- la figure 4 est une coupe partielle d'un autre mode de réa-

lisation de l'invention,

- la figure 5 est une vue de dessus du même mode de réalisa-

tion.

Dans les modes traditionnels d'alimentation un seuil de cou-

lée est aménagé à la base du cubilot 2. Ce seuil est habituellement prolongé par un déversoir 3 qui délivre le matériau à l'extérieur de

l'enceinte dans laquelle s'effectue l'opération de formation des fibres.

Le flux de matériau 4 qui s'écoule du déversoir 3 est re-

cueilli dans une goulotte 5 qui se trouve pour partie à l'intérieur de l'enceinte de formation des fibres et pour partie à l'extérieur de cet- te enceinte. Sur la figure 1 la paroi de cette enceinte et l'ouverture laissant le passage à cette goulotte ne sont pas représentées. De même

ne sont pas représentés les circuits amenant et évacuant l'eau qui as-

sure le refroidissement, notamment de la goulotte 5.

Le matériau conduit par la goulotte 5 s'écoule sur la premiè-

re roue 6 du dispositif de centrifugation puis successivement sur les roues 7 et 8 tournant en sens inverse les unes des autres. Au cours de

cette progression une partie du matériau adhère aux roues puis s'en dé-

tache sous forme de filaments lesquels sont repris par un courant ga-

zeux émis le long de la périphérie des roues par des couronnes de soufflage 9. Le courant gazeux achève l'étirage des filaments projetés

par les roues et entraîne les fibres formées vers un convoyeur sur le-

quel elles sont recueillies, l'excédent de matériau n'ayant pas adhéré

à une roue est renvoyé sur la suivante.

Sur cette figure, pour des raisons de clarté, les filaments

et fibres n'ont pas été représentés.

Le dispositif de centrifugation des fibres sur cette figure comporte trois roues. Il est possible également d'opérer avec un nombre

différent de roues, en particulier avec des dispositifs comportant qua-

tre roues.

Dans ces techniques de formation des fibres la première roue sur le trajet du matériau joue un rôle principalement d'accélération et de distribution du matériau. Il est très important pour que cette roue remplisse parfaitement son r6le que le flux de matériau 10 qui s'écoule

de la goulotte 5 soit correctement localisé par rapport à cette roue 6.

Pour régler la position du flux 10, et par suite le point d'impact sur

la roue 6, la goulotte 5 peut être déplacée.

Par ailleurs, lorsque l'alimentation du dispositif de centri-

fugation doit être interrompue, une canalisation supplémentaire est interposée entre le déversoir 3 et la goulotte 5, à l'extérieur de l'enceinte dans laquelle les fibres sont formées. Cette canalisation

n'est pas représentée à la figure 1.

On comprend, dans le mode de réalisation traditionnel repré-

senté sur cette figure, que les instabilités dans le flux de matériau

sortant du seuil de coulée 1 se répercutent pratiquement sans atténua-

tion jusqu'au dispositif de centrifugation. Ces instabilités dans le

débit notamment modifient la trajectoire du flux 10 et le point d'im-

pact sur la roue 6. La localisation du matériau sur les roues qui in-

flue très sensiblement sur la formation des fibres en est aussi fortement perturbée. Dans ce mode également les éléments hétérogènes coke, fonte, entraînés par le matériau passent inévitablement sur le

dispositif de centrifugation avec les inconvénients qui ont été rappe-

lés plus haut.

Les figures 2 et 3 montrent un premier mode de réalisation de

l'invention qui permet d'améliorer l'alimentation.

Le matériau préparé dans le cubilot 11 est évacué par le seuil de coulée 12. Il s'écoule dans une réserve constituée par un avant creuset 13. De cet avant creuset le matériau s'écoule par le trop plein 14 dans la goulotte terminale 15 et est conduit vers la première

roue 16 d'un ensemble de centrifugation.

L'ensemble est complété par un dispositif de coulée à terre.

Sur les figures 2 et 3 ce dispositif comprend d'une part une canalisa-

tion 17 pour évacuer le matériau et un déflecteur mobile 18 qui n'est représenté (en coupe) que sur la figure 3. Sur cette figure l'ensemble est en position de coulée normale pour la production de fibres. Dans cette position le déflecteur 18 articulé autour d'un axe 19, et animé par exemple au moyen d'un vérin non représenté, est relevé de façon à ne pas faire obstacle à l'écoulement du matériau qui passe ainsi du

trop plein 14 à la goulotte 15. Lorsque le déflecteur passe de la posi-

tion relevée, repérée par son axe en A, à la position abaissée, l'axe

étant en B, le matériau venant du trop plein 14 est intercepté et di-

rigé vers la canalisation 17 qui assure sa décharge. Ce montage permet

une interruption instantanée de l'alimentation.

L'alimentation de l'avant-creuset 13 est désaxée par rapport à l'écoulement du trop plein 14. Par ailleurs la forme même de l'avant

creuset est choisie de façon que le mouvement intéresse tout le maté-

riau contenu dans la réserve. Il est particulièrement nécessaire d'évi-

ter un écoulement préférentiel direct de l'alimentation vers le trop

plein qui supprimerait l'essentiel des avantages liés à l'homogénéisa-

tion du matériau que l'on obtient lorsque le brassage est efficacement réalisé. Sur la figure on a indiqué de façon symbolique le brassage par des flèches. Le mouvement effectif est plus compliqué que ce qui peut être représenté dans la mesure o il se développe dans un volume à

trois dimensions.

L'avant creuset doit pouvoir résister à l'agression du maté-

riau à haute température. On utilise avantageusement un ensemble en acier, à double parois, refroidi à l'eau. Sur les figures les arrivées et sorties d'eau n'ont pas été représentées. Le fond du creuset peut être renforcé par une couche de réfractaire, par exemple du type pisé

de carbone.

Le refroidissement intense de l'avant creuset conduit à la formation d'une couche de matériau solidifié, d'épaisseur relativement

faible - le volume occupé par le matériau solidifié est faible par rap-

port à celui du matériau à l'état fondu, et reste inférieur dans tous

les cas à 15 % - protège efficacement la paroi interne.

De la même façon la goulotte terminale 15 est refroidie par circulation d'eau, au moins dans la zone recevant le flux provenant de

l'avant creuset.

Pour éviter des projections de matériau au passage du trop plein 14 à la goulotte 15 celle-ci est éventuellement pourvue d'un

écran supplémentaire 20 dans la zone d'impact du flux de matériau.

L'avant creuset 13 peut comporter un orifice 21 situé à proximité de sa base pour vidanger l'avant creuset. En utilisant un orifice de petite dimension, la solidification du matériau dans l'épaisseur de la paroi refroidie garantit l'étanchéité du dispositif

en fonctionnement normal. Lorsque le creuset doit être vidangé, notam-

ment par exemple pour éliminer la fonte accumulée, il convient de per-

cer le matériau obstruant l'orifice.

Cette opération peut être limitée à l'élimination de la fonte. Dans ce cas, dès que le matériau fibrable s'écoule, on reforme

un bouchon solide en refroidissant momentanément de façon plus intense.

- Les figures 4 et 5 présentent un autre mode de réalisation de

1 'invention.

* Comme précédemment le matériau fondu provient d'un cubilot.

Il est évacué par le déversoir 23. Le cubilot et le déversoir sont re-

froidis par circulation d'eau dans leurs parois doubles.

Le matériau fondu s'écoule dans l'avant creuset 24 dans une

zone 25 délimitée, au moins en surface, par une paroi protectrice 26.

Cette paroi 26 à sa partie inférieure plonge dans la réserve de maté-

riau accumulé dans l'avant creuset 24 de telle sorte que les éléments surnageants tels que les morceaux de coke ne puissent s'échapper avec

le matériau par le trop plein 27.

Par ailleurs la paroi 26 fait écran aux projections éventuel-

les provoquées par la coulée de matériau dans l'avant creuset. Cette

paroi protège aussi partiellement la coulée du refroidissement en limi-

tant les mouvements d'air ambiant, et en confinant partiellement à proximité de la réserve les gaz issus du cubilot. La paroi 26 comme l'avant creuset 24 sont avantageusement à

double paroi d'acier et sont refroidis par circulation d'eau.

La matériau passe de l'avant creuset dans une goulotte 28 qui est mobile en rotation sur des pivots 29 engagés dans des paliers fixés

sur des supports non représentés. Cette goulotte basculante est incli-

née d'un côté ou de l'autre de manière à diriger le matériau soit vers

une goulotte 30 de coulée à terre, partiellement représentée à la figu-

re 5, soit sur la goulotte terminale 31.

La goulotte basculante 28 présente avantageusement une paroi plus élevée 32 du côté opposé au trop plein 27 toujours pour éviter les projections de matériau. Cette goulotte est également refroidie par circulation d'eau. Dans le mode représenté le fond de cette goulotte, a l'emplacement o le matériau provenant du trop plein 27 se déverse, est

protégé par un revêtement de réfractaire 33.

La goulotte terminale 31 qui conduit le matériau jusqu'à la première roue 34 du dispositif de centrifugation est éventuellement aussi refroidie par circulation d'eau au moins dans la partie recevant

le matériau déversé par la goulotte basculante 28.

Dans la forme représentée aux figures 4 et 5 l'avant creuset

24 est fixé sur un chariot 35 par deux consoles 36. Deux pivots 37 so-

lidaires de l'avant creuset 24 sont engagés dans des paliers portés par ces consoles 36. L'avant creuset peut ainsi basculer sur son axe par exemple pour être vidangé (et/ou pour éliminer l'excès de fonte comme nous l'avons indiqué précédemment). Dans la forme représentée toujours, le basculement s'effectue de préférence vers le cubilot ce qui supprime l'alimentation du dispositif de centrifugation. La coulée venant du cubilot, qui n'est pas interrompue, est alors éliminée momentanémentavec le contenu de l'avant creuset.

L'ensemble constitué par l'avant creuset 24, la goulotte ba-

sculante 28 et la goulotte terminale 31 est de préférence porté par le chariot 35. Pour assurer le réglage de la position de la coulée sur la

roue 34 on dispose selon l'invention de plusieurs moyens indépendants.

Un premier moyen consiste en un déplacement du chariot 35 suivant une direction parallèle à son axe de basculement (c'est-à-dire suivant une direction ordinairement perpendiculaire à l'axe de rotation

des roues de centrifugation).

Il faut remarquer que dans ce déplacement, qui est toujours de faible amplitude lorsqu'il s'agit du réglage de la position de la coulée sur la roue 34, la paroi 26 est de préférence maintenue en posi-

tion par rapport au déversoir 23 ce qui permet de préserver les condi-

tions avantageuses résultant de l'utilisation de cette paroi. Pour cette raison la paroi 26 est de préférence supportée par le cubilot par

des moyens mécaniques non représentés.

Le mouvement précédent que nous qualifierons de longitudinal

peut être complété par un mouvement transversal, de direction perpendi-

culaire au précédent. Ce mouvement transversal est de préférence établi au niveau de la goulotte terminale 31 et assure également la position

de l'impact de la coulée de matériau sur la roue 34.

Dans une mise en oeuvre particulière, l'ensemble constitué par la goulotte basculante 28 et les éléments constituant la goulotte

terminale 31 - cette dernière peut être constituée notamment par plu-

sieurs éléments télescopiques - sont fixés sur une table à mouvement solidaire du chariot. Cette table à mouvement permet un déplacement

suivant une combinaison de deux directions perpendiculaires. Les mouve-

ments sont assurés par exemple au moyen de deux moteurs électriques li-

néaires ou de deux verins. Cette table à mouvement est avantageusement

sur coussin d'air pour faciliter ses déplacements.

La combinaison de ces-moyens de réglage de l'alimentation avec des moyens de contrôle de la position de l'impact sur la roue, par

exemple des moyens optiques, permet d'assurer une régulation automati-

que. Bien entendu le réglage manuel est également possible.

Des essais ont été réalisés à titre comparatif en utilisant pour un même dispositif et dans les mêmes conditions une alimentation par une simple goulotte conmme représenté à la figure 1 ou un ensemble

avant creuset, goulotte basculante, goulotte du type représenté aux fi-

gures 4 et 5.

Pour établir l'efficacité des dispositions selon l'invention ces essais ont été conduits dans les conditions qui du point de vue de la stabilité de l'alimentation s'étaient préalablement révélées les moins satisfaisantes. Ces conditions correspondent pour le type de cubilot utilisé pour la fusion du matériau, à un débit relativement élevé. Il semble à l'expérience que la régularité de fonctionnement de ces cubilots est d'autant moins bonne qu'on se situe plus près de leurs

limites supérieures ou inférieures de production.

Ainsi pour le cubilot utilisé pour ces essais qui permet

d'atteindre un débit maximum de l'ordre de 7 à 8000 kg/h, les varia-

tions instantanées constatées de débit peuvent atteindre 10 % pour les débits les plus élevés, alors que par exemple pour un débit de 3000

kg/h ces variations restent inférieures à 5 %.

Dans tous les cas ces variations considérables influent né-

cessairement sur les conditions de production des fibres et par suite

sur le rendement en fibres défini conmme le rapport de la masse de maté-

riau qui, dans le produit final, présente une finesse suffisante à cel-

le du matériau délivré par le cubilot.

Arbitrairement pour les mesures conduites dans ces essais une limite de finesse de 40 micromêtres est retenue. Ne sont considérées conmme des fibres que celles dont le diamètre est inférieur à cette

limite.

Dans le mode de mise en oeuvre de l'invention la capacité de la réserve constituée est de l'ordre de 80 litres. Pour un débit de 6500 kg/h comptetenu de la masse volumique du matériau de l'ordre de

2,7, une telle réserve correspond à environ 2 minutes de production.

Bien entendu, une réserve de plus grand volume est utilisable surtout pour les débits les plus élevés afin d'allonger le temps de séjour

moyen dans la réserve et améliorer l'affinage du matériau.

Même en se plaçant dans ces conditions limites, pour un débit

de l'ordre de 6500 kg/h la mise en oeuvre de l'invention a permis no-

tamment d'améliorer considérablement la régularité de l'alimentation.

La variation instantanée de débit ne dépasse pas 2 % du débit moyen.

Cette amélioration a pour effet d'accroître très sensiblement

le rendement en fibres (de 8 à 10 points selon les essais). Une amélio-

ration analogue, même si elle est moins importante est également cons-

tatée pour les régimes plus limités tel que 3000 kg/h.

Par ailleurs, la mise en oeuvre de l'invention permet de s'affranchir des difficultés liées à la présence des hétérogénéités

telles que les particules de coke ou la présence de fonte dans la maté-

riau issu du cubilot. Les interruptions de production sont moins fré-

quentes et de très courte durée. La conduite de cette production en est

par suite grandement améliorée.

Claims (14)

REVENDICATIONS

1. Procédé pour la régularisation de l'alimentation continue en matériau étirable d'un ensemble de production de fibres, le matériau étant délivré par un cubilot, caractérisé en ce que le matériau délivré par le cubilot, conduit vers l'ensemble de formation des fibres, cons- titue une réserve présentant une surface libre suffisante pour que les variations instantanées de débit à la sortie de la réserve n'excèdent

pas plus de 2 % du débit moyen.

2. Procédé selon la revendication i dans lequel le volume de la réserve est choisi en fonction du débit d'utilisation de façon qu'il

représente entre 30 secondes et 3 minutes de fonctionnement.

3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le volume de la réserve et le temps de séjour qui en résulte sont choisis

de façon à maintenir l'abaissement de température du matériau inférieu-

re à 100 C.

4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précé-

dentes dans lequel à la surface libre de la réserve un barrage est éta-

bli sur le trajet du matériau pour retenir les particules hétérogènes surnageantes.

5. Dispositif pour la régularisation de l'alimentation en ma-

tériau étirable dans un ensemble de production de fibre dans lequel le

matériau étirable délivré par un cubilot (11, 22) est conduit à un en-

semble de formation des fibres (6, 16, 34), caractérisé en ce qu'il comprend un avant creuset (13, 24) formant une réserve sur le trajet du

matériau, le matériau dans la réserve présentant une surface libre.

6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le matériau est déversé à la surface libre de la réserve dans une zone

(25) de cette surface délimitée par une paroi (26) partiellement immer-

gée, l'évacuation du matériau se faisant par un trop plein (27) situé

en dehors de la zone (25).

7. Dispositif selon la revendication 5 ou la revendication 6 dans lequel le matériau est introduit dans l'avant creuset en un point éloigné du point d'évacuation et suivant une direction différente de

celle d'évacuation.

8. Dispositif selon l'une des revendications 5 à 7 dans le-

quel un déflecteur mobile (18) peut être interposé entre le trop plein (14) par lequel le matériau est évacué de l'avant creuset (24) et la goulotte (15) qui conduit le matériau vers le dispositif de formation

des fibres, dans cette position le déflecteur (18) renvoyant le maté-

riau vers une goulotte de coulée à terre (17), ce déflecteur s'escamot-

tant en position de travail et ne formant plus obstacle sur le trajet

du matériau.

9. Dispositif selon l'une des revendications 5 à 7 comprenant

en outre sur le trajet du matériau une goulotte basculante (28) dirigeant suivant sa position le matériau soit sur le trajet conduisant à 1 'ensemble pour la formation des fibres, soit sur une goulotte (30) de

coulée à terre.

10. Dispositif selon l'une des revendications 5 à 9 dans le-

quel l'avant creuset (24) est monté mobile en rotation par rapport au

bâti (35) qui le porte.

11. Dispositif selon l'une des revendications 5 à 10 dans le-

quel l'ensemble d'alimentation conduisant le matériau depuis la coulée hors du cubilot (22) jusqu'à l'ensemble de formation des fibres (34)

est disposé sur un chariot mobile (35) permettant le-cas échéant le ré-

glage de l'endroit o s'effectue le déversement du matériau dans le

sens du déplacement du chariot (35).

12. Dispositif selon l'une des revendications 5 à 10 dans le-

quel le dernier conduit sur le trajet du matériau avant son déversement sur l'ensemble de formation des fibres est constitué par une goulotte

mobile dans le sens de sa longueur (15, 31).

13. Dispositif selon les revendications 9, 10 et 11, dans le-

quel l'ensemble constitué par la goulotte basculante (28) et la goulot-

te (31) est fixé sur une table à mouvement portée par le chariot (35), la table à mouvement assurant par l'intermédiaire de moyens moteurs le

déplacement suivant une combinaison de deux composantes perpendiculai-

res l'une à l'autre.

14. Dispositif selon l'une des revendications 11 à 13 dans le-

quel le mouement de réglage de la position des éléments conduisant le matériau est asservi, le mouvement étant commandé par des moyens de contrôle de la position du déversement du matériau sur l'ensemble de

formation des fibres.