FR2706991A1 - Method of drying a lining, installed so as to be monolithic, of a metallurgical receptacle for molten products, and use of a burner for this application - Google Patents
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Abstract
Description
Procédé de séchage d'un revêtement,- posé de façon à être monolithique, d'un récipient métallurgique pour produits en
fusion, ainsi qu'utilisation d'un brûleur pour cette
application
L'invention concerne un procédé de séchage d'un revêtement posé, de façon à être monolithique, dans un récipient métallurgique pour produits en fusion, ainsi qu'utilisation d'un brûleur pour cette application.Method for drying a coating, - laid so as to be monolithic, of a metallurgical container for products made of
fusion, as well as the use of a burner for this
application
The invention relates to a method for drying a coating laid, so as to be monolithic, in a metallurgical container for molten products, as well as the use of a burner for this application.
Il est connu lors d'un nouveau garnissage, ou d'une réparation de récipients métallurgiques pour produits en fusion, en particulier de poches de coulée, de garnir les parois verticales du récipient pour produits en fusion, partiellement également le fond, d'une masse céramique réfractaire monolithique (par exemple une masse posée par projection). It is known during a new filling, or repair of metallurgical containers for molten products, in particular ladles, to garnish the vertical walls of the container for molten products, partially also the bottom, with a monolithic refractory ceramic mass (for example a mass placed by projection).
Le revêtement monolithique ainsi posé présente, en règle générale, une humidité résiduelle allant de 3 à 5% en poids, et en partie également une humidité de valeur supérieure à celles-ci. The monolithic coating thus laid has, as a general rule, a residual humidity ranging from 3 to 5% by weight, and in part also a humidity of value greater than these.
Avant mise en service du récipient pour produits en fusion garni, il est nécessaire d'éliminer, aussi complètement que possible, l'humidité résiduelle de la masse. Before putting the filled molten product container into service, it is necessary to remove, as completely as possible, the residual moisture from the mass.
En utilisation, on connaît à cette fin, ce que l'on appelle des équipements de séchage, composés d'un systeme à brûleur dont les flammes sont orientées plus ou moins directement sur le revêtement. In use, there is known for this purpose, what is called drying equipment, composed of a burner system whose flames are oriented more or less directly on the coating.
Le séchage opéré avec un tel appareil de séchage présente les inconvénients suivants
- énergie nette introduite que localement (ponctuellement), de sorte que, d'une part, il peut se produire des surchauffes locales et que, d'autre part, on ne peut atteindre un séchage régulier.The drying carried out with such a drying apparatus has the following drawbacks
- net energy introduced only locally (punctually), so that, on the one hand, local overheating can occur and, on the other hand, regular drying cannot be achieved.
- il en résulte simultanément un temps de séchage relativement long, pouvant aller jusqu'à 100 heures. Les coûts d'énergie/séchage sont par conséquent élevés. - This results in a relatively long drying time, up to 100 hours simultaneously. Energy / drying costs are therefore high.
- un tel appareil de séchage nécessite un coût d'investissement élevé. - Such a drying apparatus requires a high investment cost.
Par conséquent, se pose le problème d'indiquer une possibilité de séchage, à l'aide de laquelle des récipients métallurgiques pour produits en fusion, garnis d'un revêtement posé de façon à être monolithique, peuvent être séchés de façon plus efficace, plus régulière et plus économique, tout en éliminant, aussi complètement que possible, la teneur en eau introduite au moment où l'on a gâché le revêtement. The problem therefore arises of indicating a possibility of drying, with the help of which metallurgical vessels for molten products, furnished with a coating laid so as to be monolithic, can be dried more efficiently, more regular and more economical, while eliminating, as completely as possible, the water content introduced at the time when the coating was mixed.
L'invention a pour base la connaissance que ce but peut être atteint, de manière surprenante, par le fait qu'au lieu d'une irradiation directe à la flamme, respectivement au lieu d'un apport principal d'énergie par rayonnement, on peut effectuer un séchage indirect avec un transfert de chaleur élevé, par convection. The invention is based on the knowledge that this object can be achieved, surprisingly, by the fact that instead of a direct flame irradiation, respectively instead of a main supply of energy by radiation, one can perform indirect drying with high heat transfer, by convection.
L'invention a encore mis en évidence qu'un tel séchage peut être réalisé de façon très simple, en plaçant la flamme de brûleur, respectivement le brûleur globalement, dans une isolation entourant au moins en périphérie cette flamme de brûleur, de sorte que tout contact direct entrela flamme et le revêtement ou garnissage est exclu. The invention has also demonstrated that such drying can be carried out very simply, by placing the burner flame, respectively the burner overall, in an insulation surrounding at least in periphery this burner flame, so that all direct contact between flame and coating or lining is excluded.
Dans sa forme la plus générale, l'invention concerne un procédé de séchage d'un revêtement posé de façon à être monolithique dans un récipient métallurgique pour produits en fusion, par mise en oeuvre d'au moins un brûleur avec une flamme orientée vers l'intérieur du récipient pour produits en fusion, dans lequel une isolation destinée à empêcher une exposition directe du revêtement à la flamme est disposée entre la flamme et la paroi latérale du récipient pour produits en fusion. In its most general form, the invention relates to a process for drying a coating laid so as to be monolithic in a metallurgical container for molten products, by using at least one burner with a flame oriented towards the The interior of the container for molten products, in which an insulation intended to prevent direct exposure of the coating to the flame is arranged between the flame and the side wall of the container for molten products.
Dans la mesure où l'invention est expliquée ci-après plus en détail en se référant à une poche de coulée, cette poche de coulée représente évidemment tous les autres types de récipients métallurgiques pour produits en fusion. Insofar as the invention is explained below in more detail with reference to a ladle, this ladle obviously represents all the other types of metallurgical vessels for molten products.
Dans le cas le plus simple, un brûleur est orienté vers le bas en direction de l'axe médian longitudinal -de la poche, ce brûleur étant équipé d'une isolation tubulaire qui entoure la flamme à distance. In the simplest case, a burner is oriented downwards in the direction of the longitudinal median axis of the ladle, this burner being fitted with tubular insulation which surrounds the flame from a distance.
De cette manière, on empêche tout contact direct entre la flamme et le revêtement monolithique. Simultanément, on évacue les gaz de combustion dans la direction de la flamme (vers le bas selon la vitesse de la flamme, es gaz commençant à cet endroit à s'écouler dans la direction du fond de la poche, avant d'être déviés et de s'écouler vers le haut, sous l'effet de la convection, où, lors de leur cheminement entre l'isolation et le revêtement, ils extraient l'humidité contenue dans ce dernier et assurent son séchage. In this way, direct contact between the flame and the monolithic coating is prevented. Simultaneously, the combustion gases are discharged in the direction of the flame (downwards according to the speed of the flame, the gases at this point beginning to flow in the direction of the bottom of the pocket, before being diverted and to flow upwards, under the effect of convection, where, during their journey between the insulation and the coating, they extract the moisture contained in the latter and ensure its drying.
La vitesse d'écoulement des gaz de combustion dépend en premier, de la vitesse d'écoulement de la flamme et, ainsi, de la pression du brûleur
Un avantage tout particulier de ce procédé réside dans le fait que le brûleur peut être réglé avec une vitesse de flamme et une température de combustion différentes, de manière qu'également, les gaz de combustion soient réglables quant à leur vitesse d'écoulement et à leur température
Ce faisant, on peut régler un profil de séchage (dépendant du temps) et ainsi atteindre un séchage opérant avec ménagement tout en étant intense, effectué en des temps beaucoup plus courts que précédemment.The flow velocity of the combustion gases depends first on the flow velocity of the flame and thus on the pressure of the burner
A very particular advantage of this process is that the burner can be adjusted with a different flame speed and combustion temperature, so that also the combustion gases are adjustable in terms of their flow rate and their temperature
In doing so, it is possible to adjust a drying profile (dependent on time) and thus achieve drying operating with care while being intense, carried out in much shorter times than previously.
En d'autres termes : la différence de température entre les gaz de fumées et le matériau à sécher peut être réglée et doit être alors aussi faible que possible, pour optimiser l'effet de séchage. In other words: the temperature difference between the flue gases and the material to be dried can be adjusted and must therefore be as small as possible, to optimize the drying effect.
Le résultat obtenu de cette manière, montre que la température des gaz de fumées peut être élevée, de la température ambiante à par exemple 700 ou 8000. Les essais ont montré que, ce faisant, le temps de séchage peut être raccourci de 15 à 30% des valeurs citées au début
Un avantage particulier par rapport au procédé de séchage connu réside également dans le fait que le séchage s'effectue de manière beaucoup plus régulière et que l'on évite les surchauffes locales.The result obtained in this way shows that the temperature of the flue gases can be raised, from room temperature to for example 700 or 8000. The tests have shown that, in doing so, the drying time can be shortened from 15 to 30 % of the values cited at the start
A particular advantage compared to the known drying method also lies in the fact that the drying takes place in a much more regular manner and that local overheating is avoided.
Selon une forme de réalisation avantageuse de l'invention, le brûleur, respectivement l'isolation doivent être disposés de telle façon qu'ils s'achèvent à distance du fond du récipient métallurgique pour produits en fusion, pour permettre un écoulement sûr par convection. According to an advantageous embodiment of the invention, the burner, respectively the insulation must be arranged in such a way that they end at a distance from the bottom of the metallurgical container for molten products, to allow safe flow by convection.
Il est alors, en plus, avantageux de disposer audessous de l'isolation ouverte vers le bas (dans la direction de la flamme), mais cependant au-dessus du fond du récipient métallurgique pour produits en fusion, un élément de déviation configuré de telle façon qu'il dévie d'à peu près .1800, l'air de combustion sortant vers le bas hors de l'isolation et le guide vers le haut entre l'isolation et le revêtement. Ainsi, on peut régler à dessein la direction de l'écoulement des gaz de fumées, de manière que ces gaz de fumées puissent s'écouler en passant directement sur la surface du revêtement à sécher. It is then, in addition, advantageous to have below the insulation open downwards (in the direction of the flame), but nevertheless above the bottom of the metallurgical container for molten products, a deflection element configured in such a way so that it deflects roughly .1800, the combustion air exiting downwards out of the insulation and guiding it upwards between the insulation and the covering. Thus, one can purposely adjust the direction of the flue gas flow, so that these flue gases can flow directly passing over the surface of the coating to be dried.
L'élément de déviation peut également être un composant de l'isolation. Une forme de réalisation possible prévoit de fixer l'élément de déviation par l'intermédiaire de pattes correspondantes, à l'extrémité inférieure de l'isolation. The deflection element can also be a component of the insulation. One possible embodiment provides for fixing the deflection element by means of corresponding tabs, at the lower end of the insulation.
Dans des cas d'application déterminés, une autre forme de réalisation prévoit d'utiliser une isolation munie de perforations, de sorte qu'unie partie des gaz de fumées peut sortir latéralement en passant par les perforations. In specific application cases, another embodiment provides for the use of insulation provided with perforations, so that a portion of the flue gases can exit laterally through the perforations.
Ceci mène à des tourbillonnements forcés avec les gaz de fumées en train de monter, qui sont sortis par 1' extrémité inférieure de l'isolation.This leads to forced vortexing with the rising flue gases which exit through the lower end of the insulation.
De cette manière, le transfert de chaleur peut encore être amélioré, en veillant cependant au fait que l'isolation doit être placée à une distance suffisante du revêtement, de manière que les gaz de fumées sortant latéralement n'arrivent pas directement sur le revêtement. In this way, the heat transfer can be further improved, however taking care that the insulation must be placed at a sufficient distance from the covering, so that the flue gases exiting laterally do not come directly onto the covering.
A l'inverse, l'isolation peut sans problème être également réalisée avec une isolation thermique, pour exclure toute transmission de chaleur latérale par rayonnement, dans la mesure où ceci est souhaité. Conversely, the insulation can without problem also be carried out with thermal insulation, to exclude any lateral heat transmission by radiation, insofar as this is desired.
Tant l'isolation qu'également l'élément de déviation peuvent être réalisés en des matériaux les plus différents. Both the insulation and also the deflection element can be made of the most different materials.
Du fait des températures de flamme relativement faibles, les aciers conviennent particulièrement; les pièces peuvent, par exemple, être également réalisées en un matériau céramique réfractaire.Due to the relatively low flame temperatures, steels are particularly suitable; the parts can, for example, also be made of a refractory ceramic material.
L'invention concerne de plus l'utilisation d'un brûleur avec une isolation disposée à distance autour de la flamme de brûleur, pour le séchage d'un revêtement posé, de façon à être monolithique, dans un récipient métallurgique de produits en fusion, comme décrit en détail ci-dessus. The invention further relates to the use of a burner with insulation arranged at a distance around the burner flame, for drying a coating laid, so as to be monolithic, in a metallurgical container of molten products, as described in detail above.
L isolation peut être fixée, de préférence -comme représenté - directement sur le carter de brûleur.The insulation can be fixed, preferably - as shown - directly on the burner housing.
Il est évident que la forme du brûleur, ainsi que le combustible utilisé peuvent être choisis à volonté. Ainsi, le brûleur peut fonctionner tant au fioul, qu'également au gaz ou avec des combustibles solides. It is obvious that the shape of the burner, as well as the fuel used can be chosen at will. Thus, the burner can operate both with fuel oil, as well as with gas or with solid fuels.
Pour que les pertes calorifiques soient réduites autant que possible, il est avantageux de pourvoir la poche d'un couvercle, présentant un évidement pour laisser passer le brûleur et, pour le reste, confectionné de telle façon que les gaz de fumées peuvent s'échapper. Dans le cas le plus simple, ceci s'effectue par le fait que le couvercle est disposé à faible distance de la zone de bordure libre supérieure de la poche, de manière à ce que soit créé un in terstice annulaire de pourtour, par lequel les gaz de fumées peuvent sortir. So that the heat losses are reduced as much as possible, it is advantageous to provide the pocket with a cover, having a recess to allow the burner to pass and, for the rest, made in such a way that the flue gases can escape . In the simplest case, this is done by the fact that the cover is placed a short distance from the upper free border area of the pocket, so that an annular perimeter gap is created, by which the flue gases can come out.
L'invention est expliquée ci-après plus en détail à l'aide d'un exemple de réalisation. The invention is explained below in more detail using an exemplary embodiment.
La figure unique représente de façon fortement sché- matisée, une coupe partielle dans une poche de coulée en acier, équipée d'un dispositif pour effectuer le séchage d'un revêtement céramique réfractaire monolithique, posé au préalable sur la paroi latérale de la poche. The single figure shows in highly schematic form, a partial section in a steel casting ladle, equipped with a device for drying a monolithic refractory ceramic coating, placed beforehand on the side wall of the ladle.
Sur la figure, le numéro de référence 10 caractérise l'enveloppe en acier extérieure d'une poche de coulée. In the figure, the reference number 10 characterizes the outer steel casing of a ladle.
Le fond est formé par une maçonnerie 12 réfractaire. The bottom is formed by a refractory masonry 12.
La buse d'évacuation de la poche, ainsI que les dispositifs additionnels, tels que les briques à balayage de gaz, etc.. The bag discharge nozzle, as well as additional devices, such as gas sweeping bricks, etc.
ne sont pas représentés par souci de clarté.are not shown for clarity.
La paroi latérale présente un revêtement permanent 14 maçonné, sur lequel a été appliquée une masse 16 réfractaire, monolithique. Cette masse a ici, une humidité résiduelle de 3% en poids. The side wall has a permanent masonry covering 14, on which a monolithic refractory mass 16 has been applied. This mass here has a residual humidity of 3% by weight.
L'extrémité ouverte vers le haut de la poche est recouverte par un couvercle 18 disposé à distance de la zone de bordure libre supérieure de la poche et présentant une ouverture centrale 18a, à travers laquelle passe un tube 20 fixé de son côté, à un brûleur 22, réglable jusqu'à atteinte d'une température de gaz de fumées maximale de 9000C. -
Le tube 20, par exemple en métal (tôle d'acier) forme une isolation pour une flamme de brûleur 24 - représentée schématiquement - du brûleur 22 orienté de manière correspondante vers le bas, en direction du fond de la poche
Pour effectuer le séchage du revêtement monolithique 16, on met en fonctionnement le dispositif représenté sur la figure Les gaz de fumées produits lors de la combustion sont guidés dans la direction de la flèche A, vers le fond de la poche, où ils sortent à l'extrémité inférieure (en 20a), hors du tube 20, puis sont déviés latéralement sur une tôle de déviation 26, fixée par des pattes 28 au tube 20 et placée à faible distance au-dessus du fond de la poche.The open end towards the top of the pocket is covered by a cover 18 arranged at a distance from the upper free border area of the pocket and having a central opening 18a, through which passes a tube 20 fixed on its side, to a burner 22, adjustable until a maximum flue gas temperature of 9000C is reached. -
The tube 20, for example made of metal (sheet steel) forms an insulation for a burner flame 24 - shown diagrammatically - of the burner 22 correspondingly directed downwards, towards the bottom of the pocket
To carry out the drying of the monolithic coating 16, the device shown in the figure is put into operation. The flue gases produced during combustion are guided in the direction of arrow A, towards the bottom of the pocket, where they exit at the 'lower end (at 20a), out of the tube 20, then are deflected laterally on a deflection plate 26, fixed by lugs 28 to the tube 20 and placed a short distance above the bottom of the pocket.
La direction d'écoulement des gaz de fumées sortant du tube 20 est représentée par les flèches B. The direction of flow of the flue gases leaving the tube 20 is represented by the arrows B.
On voit sans problème que les gaz de fumées s'écoulent ensuite le long de l'espace annulaire entre le tube 20 et le revêtement monolithique 16, vers le haut, en direction du couvercle 18, où ils sont guidés le long du revêtement monolithique 16 et sèchent ce dernier. Les gaz de fumées sortent enfin dans la direction de la flèche C par l'interstice annulaire créé entre la poche et le couvercle
Le dispositif décrit, respectivement le procédé de séchage -ainsi mis en oeuvre, permet d'obtenir un séchage efficace régulier et complet du revêtement monolithique 16 sans surchauffe locale, avec une consommation d'énergie nettement diminuée par rapport à ce qu'il en est dans le cas des procédés connus. It can be seen without problem that the flue gases then flow along the annular space between the tube 20 and the monolithic coating 16, upwards, towards the cover 18, where they are guided along the monolithic coating 16 and dry it. The flue gases finally exit in the direction of arrow C through the annular gap created between the pocket and the cover
The device described, respectively the drying process-thus implemented, makes it possible to obtain an effective regular and complete drying of the monolithic coating 16 without local overheating, with an energy consumption markedly reduced compared to what it is in the case of known methods.
Claims (11)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9307677A FR2706991A1 (en) | 1993-06-24 | 1993-06-24 | Method of drying a lining, installed so as to be monolithic, of a metallurgical receptacle for molten products, and use of a burner for this application |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| FR9307677A FR2706991A1 (en) | 1993-06-24 | 1993-06-24 | Method of drying a lining, installed so as to be monolithic, of a metallurgical receptacle for molten products, and use of a burner for this application |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2706991A1 true FR2706991A1 (en) | 1994-12-30 |
| FR2706991B3 FR2706991B3 (en) | 1995-08-11 |
Family
ID=9448502
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR9307677A Granted FR2706991A1 (en) | 1993-06-24 | 1993-06-24 | Method of drying a lining, installed so as to be monolithic, of a metallurgical receptacle for molten products, and use of a burner for this application |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2706991A1 (en) |
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-
1993
- 1993-06-24 FR FR9307677A patent/FR2706991A1/en active Granted
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Also Published As
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