CA1159946A - Systeme pour la determination du niveau et pour l'appreciation de l'etat physique de la scorie dans un recipient metallurgique - Google Patents
Systeme pour la determination du niveau et pour l'appreciation de l'etat physique de la scorie dans un recipient metallurgiqueInfo
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Abstract
Système de mesure pour la détermination du niveau et pour l'appréciation de l'état physique de la scorie dans un récipient métallurgique, notamment dans un convertisseur d'aciérie à soufflage d'oxygène. Ce système exploite le principe de la mesure de l'intensité du son engendré par la lance de soufflage. Dans ce système un nombre suffisant de tuyaux du système de refroidissement installé dans la cheminée au-dessus du creuset comportent une rallonge, et forment une couronne cylindrique qui saillit vers l'extérieur de l'enveloppe de la cheminée et dont l'axe est incliné vers le centre du creuset. La couronne forme l'assise d'un sertissage cylindrique relié à une cellule circulaire à double paroi refroidie à l'eau et munie d'un orifice central. L'enceinte qui contient le capteur acoustique proprement dit est reliée à cette cellule. Ce système permet de continuer à utiliser le principe de la mesure du son de la lance de soufflage en vue d'établir l'épaisseur de la couche de scorie et sa consistance tant dans le cas de plusieurs creusets voisins que clans le cas d'installations où l'affinage est opéré en vase clos.
Description
l 15994~
La présente invention concerne un système pour la détermination du niveau et pour liappréciation de l'état physi-que de la scorie dans un récipient métallurgique, notamment dans un convertisseur d'aciérie à l'oxygène.
La connaissance du niveau de la scorie dans un con-vertisseur d'aciérie est importante, tant du point de vue m~-tallurgique, comme paramètre du degré d'avancement de l'affi-nage, que du point de vue de la sécurité, en vue de prévenir un débordement.
Ainsi, le déposant a développé un système de mesure du niveau de la scorie qui permet en même temps une évaluation de la consistance de celle-ci, ce qui constitue une informa-tion importante, surtout pour l'affinage de fontes phosphoreu-ses où une scorie d'une consistance mousseuse ~tait jugée dési-rable.
Ce système de mesure que le déposant a décrit dans le brevet luxembourgeois No. 71.261, comporte un conduit acousti-que thermostatisé qui est disposé au-dessus du convertisseur et qui capte le bruit émis par la lance de soufflage d'oxygène.
Après filtrage des fréquences dont l'origine est étrangère aux ~ paramètres qui lntéressent pour la mesure proprement dite, on ; retient un signal dont l'interprétation permet de conclure au degré du bruit absorbé par la scorie et par là au degré du caractère mousseux présent, ainsi qu'à son niveau dans le creuset.
Etant donné d'une part l'emplacement du capteur acous-tique qui est situ~ essentiellement en-dehors du creuset pour réduire le plus possible les risques d'endommagement par projec-tions et éclaboussures, et d'autre part par le fait que l'ins-tallation de mesure capte les bruits à fréquences caract~ristl-ques issus de la lance de soufflage, il est clair que ladite installation n'est utilisable que sous condition que dans l'a-.
1 ~5994~
ci~rie un seul creuset à la fois se trouve en état de souf-flage. En effet dans le cas de 2 ou plusieurs convertisseurs en phase de soufflage, l'installation ne manquerait pas d'être perturbée par la captation des bruits caractéristiques ~mis par le convertisseur voisin.
Le même système de mesure où l'emplacement du capteur est situé en-dehors du creuset, est pratiquement inutilisable dans les installations d'affinage où le creuset peut être relié
de maniere plus ou moins étanche à la cheminée par exemple à
l'aide d'une jupe mobile munie de vérins hydrauliques. Il s'a-git dans ce cas d'installations d'affinage où au cours du souf-flage on empêche dans la mesure du possible l'accès d'air dans la cheminée, soit pour soustraire les gaz form~s au cours de l'élaboration en vue d'une utilisation comme ga~ de combus-tion, soit pour prévenir une pos~-combustion du monoxyde de carbone au voisinage immédiat de la tuyauterie du système de refroidissement installé dans la cheminée.
Le but de l'invention consiste donc à proposer un système de mesure permettant de cont~nuer à utiliser le princi-pe de la mesure du son de la lance de soufflage en vue d'éta-blir l'~paisseur~de la couche de scorie et sa consistance, tant dans le cas de plusieurs creusets voisins, que dans le cas d'installations QU I~ affinage est opéré en vase clos.
Ce but est atteint par le système de mesure suivant l'invention qui est caractérisé en ce qu'un nombre suffisant de tuyaux du système de refroidissement installé dans la che-minée au-dessus du creuset comportent une rallonge et forment une couronne cylindrique qui saillit vers l'extérieur de l'enve-loppe de la cheminée et dont l'axe est incliné vers le centre ~ .
du creus~t, laquelle couronne forme l'asslse d'un sertissage cyIindrique rellé à une cellule circulaire à double paroi
La présente invention concerne un système pour la détermination du niveau et pour liappréciation de l'état physi-que de la scorie dans un récipient métallurgique, notamment dans un convertisseur d'aciérie à l'oxygène.
La connaissance du niveau de la scorie dans un con-vertisseur d'aciérie est importante, tant du point de vue m~-tallurgique, comme paramètre du degré d'avancement de l'affi-nage, que du point de vue de la sécurité, en vue de prévenir un débordement.
Ainsi, le déposant a développé un système de mesure du niveau de la scorie qui permet en même temps une évaluation de la consistance de celle-ci, ce qui constitue une informa-tion importante, surtout pour l'affinage de fontes phosphoreu-ses où une scorie d'une consistance mousseuse ~tait jugée dési-rable.
Ce système de mesure que le déposant a décrit dans le brevet luxembourgeois No. 71.261, comporte un conduit acousti-que thermostatisé qui est disposé au-dessus du convertisseur et qui capte le bruit émis par la lance de soufflage d'oxygène.
Après filtrage des fréquences dont l'origine est étrangère aux ~ paramètres qui lntéressent pour la mesure proprement dite, on ; retient un signal dont l'interprétation permet de conclure au degré du bruit absorbé par la scorie et par là au degré du caractère mousseux présent, ainsi qu'à son niveau dans le creuset.
Etant donné d'une part l'emplacement du capteur acous-tique qui est situ~ essentiellement en-dehors du creuset pour réduire le plus possible les risques d'endommagement par projec-tions et éclaboussures, et d'autre part par le fait que l'ins-tallation de mesure capte les bruits à fréquences caract~ristl-ques issus de la lance de soufflage, il est clair que ladite installation n'est utilisable que sous condition que dans l'a-.
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ci~rie un seul creuset à la fois se trouve en état de souf-flage. En effet dans le cas de 2 ou plusieurs convertisseurs en phase de soufflage, l'installation ne manquerait pas d'être perturbée par la captation des bruits caractéristiques ~mis par le convertisseur voisin.
Le même système de mesure où l'emplacement du capteur est situé en-dehors du creuset, est pratiquement inutilisable dans les installations d'affinage où le creuset peut être relié
de maniere plus ou moins étanche à la cheminée par exemple à
l'aide d'une jupe mobile munie de vérins hydrauliques. Il s'a-git dans ce cas d'installations d'affinage où au cours du souf-flage on empêche dans la mesure du possible l'accès d'air dans la cheminée, soit pour soustraire les gaz form~s au cours de l'élaboration en vue d'une utilisation comme ga~ de combus-tion, soit pour prévenir une pos~-combustion du monoxyde de carbone au voisinage immédiat de la tuyauterie du système de refroidissement installé dans la cheminée.
Le but de l'invention consiste donc à proposer un système de mesure permettant de cont~nuer à utiliser le princi-pe de la mesure du son de la lance de soufflage en vue d'éta-blir l'~paisseur~de la couche de scorie et sa consistance, tant dans le cas de plusieurs creusets voisins, que dans le cas d'installations QU I~ affinage est opéré en vase clos.
Ce but est atteint par le système de mesure suivant l'invention qui est caractérisé en ce qu'un nombre suffisant de tuyaux du système de refroidissement installé dans la che-minée au-dessus du creuset comportent une rallonge et forment une couronne cylindrique qui saillit vers l'extérieur de l'enve-loppe de la cheminée et dont l'axe est incliné vers le centre ~ .
du creus~t, laquelle couronne forme l'asslse d'un sertissage cyIindrique rellé à une cellule circulaire à double paroi
-2-~ ~599d~;
refroidie à l'eau et munie d'un orifice central, à laquelle cellule est reliée l'enceinte qui contient le capteur acous-tique proprement dit.
Ce capteur acoustique est de préférence un micropho-ne connu en soi, tel qu'il est utilisé par exemple dans le système de mesure décrit par le déposant dans le texte du bre-vet luxembourgeois No. 71.261. I1 en est cle même pour l'ensem-ble électronique qui est relié audit capteur acoustique et qui assure le traitement des signaux captés, ainsi que leur conversion en informations significatives, soit pour l'opéra-teur, soit pour le processeur automatique qui conduit le pro cessus de l'affinage.
L'idée qui est à la base de l'invention consiste à
concevoir une installation de captation acoustique adaptée aux conditions d'environnement existant à l'intérieur même de l'ensemble creuset-cheminée et de loger cette installation à un endroit où un maximum de protection peut être accomodé pour le capteur proprement dit qui est un instrument extremement sen-sible. La gageure qui consiste à loger cet instrument à l'in-térieur de la cheminée du creuset où règnent des températuressupérieures à 1000~ pour garantir une prise valable des sons de fréquence significativej même en cas d'une installation où
l'affinage est opéré en vase clos, n'est possible sans l'aména-gement suivant l'invention des tuyaux de refroidissement de la cheminée pour former l'assise de l'enceinte qui contient le capteur acoustique.
L'enceinte qui contient 10 capteur acoustique est reliée à la cellule circulaire. Suivant une réalisation préfé-rée de l'invention, un élément de prise du son en forme d'un disque, dont la partie centrale est évasée, est intercalé entre l'enceinte et la cellule circulaire. Cette partie évasée en tromblon se trouve à l'intérieur de l'orifice central de la :
refroidie à l'eau et munie d'un orifice central, à laquelle cellule est reliée l'enceinte qui contient le capteur acous-tique proprement dit.
Ce capteur acoustique est de préférence un micropho-ne connu en soi, tel qu'il est utilisé par exemple dans le système de mesure décrit par le déposant dans le texte du bre-vet luxembourgeois No. 71.261. I1 en est cle même pour l'ensem-ble électronique qui est relié audit capteur acoustique et qui assure le traitement des signaux captés, ainsi que leur conversion en informations significatives, soit pour l'opéra-teur, soit pour le processeur automatique qui conduit le pro cessus de l'affinage.
L'idée qui est à la base de l'invention consiste à
concevoir une installation de captation acoustique adaptée aux conditions d'environnement existant à l'intérieur même de l'ensemble creuset-cheminée et de loger cette installation à un endroit où un maximum de protection peut être accomodé pour le capteur proprement dit qui est un instrument extremement sen-sible. La gageure qui consiste à loger cet instrument à l'in-térieur de la cheminée du creuset où règnent des températuressupérieures à 1000~ pour garantir une prise valable des sons de fréquence significativej même en cas d'une installation où
l'affinage est opéré en vase clos, n'est possible sans l'aména-gement suivant l'invention des tuyaux de refroidissement de la cheminée pour former l'assise de l'enceinte qui contient le capteur acoustique.
L'enceinte qui contient 10 capteur acoustique est reliée à la cellule circulaire. Suivant une réalisation préfé-rée de l'invention, un élément de prise du son en forme d'un disque, dont la partie centrale est évasée, est intercalé entre l'enceinte et la cellule circulaire. Cette partie évasée en tromblon se trouve à l'intérieur de l'orifice central de la :
-3-l 15~9~6 cellule circulaire et elle est dirig~e vers la source du bruit, c'est-à-dire vers le creuset.
Le disque s'appuie d'une part contre la cellule cir-culaire et d'autre part par l'intermédiaire d'un joint souple, contre l'enceinte qui contient le capteur acoustique.
Une première forme d'exécution du système de mesure suivant l'invention consiste a pr~voir entre le microphone et l'élement de prise du son un tube acoustique qui est logé
dans l'enceinte. L'avantage de cette forme d'ex~cution réside dans le fait que le microphone se trouve ainsi bien à l'abri de tout risque d'endommagement, le tube acoustique pouvant être réalisé en longueurs supérieures à 3 mètres. Or, ceci implique l'utilisation d'un filtre de lin~arisation permettant de com-penser les résonnances propres du tube acoustique.
Une deuxième ~orme d'exécution prévoit de loger le microphone directement dans l'enceinte, en face de l'élément de prise du son. Dans ces cas le microphone est logé dans un tube qui porte à son extrémité en face de l'élément de prise du son un bouchon perforé de préférence en acier. Entre ce bouchon perfore et~le microphone se trouve une membrane en laiton d'une épaisseur de ~ O,l mm qui peut comporter une cou-che de quartz (déposée par vaporisation).
:
Le role~ du bouchon perfor~ consiste à protéger la membrane contre la chaleur d'irradiation et contre d'éventuelles projections, tandis que la membrane elle-même met le microphone à l'abri des poussières.
Les distances entre le bouchon perforé et la mem-brane, respectivement entre la membrane et le microphone, sont définies et reproductibles, de manière à ce qu'un ~talonnage de la partie prlse de son ne soit né~cessaire qu'une seuIe fois.
Soit qu'on chois~it la première ou la deuxième forme , ''',' ~ .' . ' ~ 159~'6 d'exécution du système de mesure suivant l'invention, l'enceinte qui contient le capteur est refroidie à l'aide d'un gaz neutre, de préférence de l'azote, qui est introdui.t en arrière de l'enceinte et qui sort par la partie évasée de l'él~ment de prise du son.
L'évasement en tromblon de ce dernier, dont la forme rappelle un conduit Venturi, évite des variations brusques de la vitesse d'écoulement et de changements de direction du gaz qui engendrent des bruits parasites.
En plus du refroidissement de l'enceinte et du capteur, le gaz permet en sortant par la partie évasée de l'élément de prise du son, d'écarter les flammes et les poussières de cet orifice.
En cas de la forme d'exécution qui pr~voit de loger le microphone directement en face de l'élément de prise du son, l'enceinte comporte utilement une double paroi refroidie à l'eau.
Cette eau doit par ailleurs être de l'eau froide, d'une tempé- :
rature aux environs de 10~C, tandis que l'eau qui circule dans les tuyaux qui forment la couronne cylindrique supportant le 20 dispositif de mesure, accuse des températures supérieures à .:
: 50~C.
La cellule circulaire comporte également une double paroi à l'intérieur de laquelle circule de l'eau de réfrigéra-tion. Le sertissage entourant la couronne cylindrique de tuyaux peut en cas de besoin etre refroidi, de préférence par ' de l'azote.
D'autres caractéristiques ressortent de la descrip-tion des dessins où ..
la Figure 1 représente un schéma de l'aménagement -suivant l'invention des tuyaux de refroidissement en couronne cylindrique pour former l'assise du dispositif de mesure, S ~
l ~5~g46 la Figure 2 montre une coupe de la forme d'exécution de l'installation comportant un tube acoustique intermédiaire entre le microphone et l'élément de prise du son, tandis que la Figure 3 repr~sente la forme d'exécution qui pré-voit de loger le microphone directement en face de l!~lément de prise du son.
Le schéma en Figure 1 permet de se rendre compte de l'avantage réalisé par l'am~nagement suivant l'invention de l'assise pour le dispositif de mesure. En effet ce dernier se trouve à l'abri des sources majeures d'endommagement tout en gardant un accès vers les sources du bruit qu'il s'agit de capter. Le fait d'encastrer le dispositif de mesure dans la tuyauterie de refroidissement de la cheminée de la manière décrite permet en plus de contourner les difficultés qui pour-raicnt survenir lors d'op~rations de nettoyage au cas où le système serait logé de manière indépendante dans la cheminée, par exemple par suspension. En effet le système constituerait dans ce cas un obstacle et ne manquerait pas d'etre endommagé
au cours des opérations de nettoyage qui se déroulent néces-sairement dans des conditions rudes.
On distingue sur le schéma d'une coupe à travers lecreuset (O) et la cheminée (1), ainsi que la couronne cylin-drique qu'elle est formée par les tuyaux de refroidissement tlO). Il est bien entendu yue la dimension de la couronne est exagérée sur le dessin, par rapport à la dimension de la cheminée et du creuset. Les tuyaux (10) visibles constituent une moitié du cylindre, l'autre moitié se trouvant de l'autre coté du plan de la feuille n'est pas représentée.
En Figure 2 on distingue 2 tuyaux (10) qui font par-tie de la couronne cylindrique et qui forment l'assise du ser-tissage (11). Ce~dernler comprend~utilement une double paroi , ;
. .
1 1~9~4~
pour le cas où un refroidissement, de pré~érence au gaz, semble-rait nécessaire. A cette fin il est prévu une embouchure (12) pour l'introduction du gaz de refroidissement.
Au sertissage (11) est reliée la cellule circulaire (20) qui comporte un circuit de refroidissement à l'eau avec les embouchures d'entrée, resp. de sortie (21) resp. (22). La cellule (20) comporte un orifice central (23) d'un diamètre d'environ 100 mm. Entre la cellule (20) et le sertissage (11) se trouve un joint souple (2~).
La cellule (20) est à son tour reliée à l'enceinte (40) qui contient le capteur acoustique~ Entre la cellule (20) et L'enceinte (40) se trouve l'élément de prise de son (30) qui est un disque dont la partie centrale forme un évasement en tromblon (31), Le disque (30) touche par une face la cellule cylindrique (20), ce qui a pour e~fet un certain refroidisse-ment du disque (30~. Il touche par son autre face un joint souple (25) interposé entre le disque (30) et la cellule (20).
L'ensemble cellule (20), disque (30), joint (25) et enceinte (40) est relié à l'aide des boulons (26)~
L'enceinte (40) comprend le tube acoustique (50) qui -~ . .
est logé dans le tube ~51) que traverse un courant d'azote (~2) qui s'échappe par l'orifice de la partie évasée (31) de l'élé-ment de prise du son.
Le tube (50) qui peut avoir une longueur supérieure à 3 mm, conduit vers le microphone non-représentéO
En Fi~ure 3 est représenté essentiellement le meme ensemble cellule (20), disque (30), joint (25), enceinte (40) comme en Figure 2. Or, la forme d'ex~cution représentée en Figure 3 où le microphone (60) est logé directement en face de l'élément de prise du son (30, 31),~nécessite que :L'encein-te (40) comprenne un circuit d'eau de refroidissement (41) , , ~
- .
99~6 spécial avec les embouchures (42) et (43). De même il est re-présenté l'embouchure pour l'azote (44), non-représenté en Figure 2.
On distingue également le microphone (60) qui est protégé contre l'accès de poussières par la membrane (56).
Cette dernière est protégée à son tour par le bouchon perforé
(55) qui est la membrane (56) à l'a~ri de la chaleur d t irradia-tion des flammes et d'éventuelles projections que le jet (N2) serait incapable d'écarter.
Plusieurs bagues toroidales (70) -assurent que les dis-tances respectives entre le bouchon perforé ~55) et la membra-ne (56) et entre la membrane ~56) et le microphone ~60) soient constantes et reproductibles. A cette même fin le microphone ~60j est maintenu en place à l'aide d'un ressort ~57).
La partie terminale de 1'enceinte ~40~ est fermée à
l'aide d'un rembourrage en matière plastique.
Suivant l'invention il suffit des isolations souples ~24) en Figure 2 et (25) en Figure 2 et en Figure 3 pour sup-primer en grande partie les vibrations et chocs mécaniques.
Il est bien entendu par ailleurs que la partie électronique du système de mesure suivant l'invention comporte plusieurs fil-tres qui éliminent les bruits de fr~quences indésira~les dans le présent contexte et qui ne laissent subsister que les sons qui entrent en ligne de compte pour les mesures à effectuer. De préférence, l'ensemble électronique du système de mesure com-porte des filtres passe-bandes. Cet ensemble électronique assure le traitement des signaux captés, ainsi que leur conversion en informations significatives, soit pour l'opérateur, soit pour le processeur automatique qui conduit le processus de ~ ;
l'affinage.
Le disque s'appuie d'une part contre la cellule cir-culaire et d'autre part par l'intermédiaire d'un joint souple, contre l'enceinte qui contient le capteur acoustique.
Une première forme d'exécution du système de mesure suivant l'invention consiste a pr~voir entre le microphone et l'élement de prise du son un tube acoustique qui est logé
dans l'enceinte. L'avantage de cette forme d'ex~cution réside dans le fait que le microphone se trouve ainsi bien à l'abri de tout risque d'endommagement, le tube acoustique pouvant être réalisé en longueurs supérieures à 3 mètres. Or, ceci implique l'utilisation d'un filtre de lin~arisation permettant de com-penser les résonnances propres du tube acoustique.
Une deuxième ~orme d'exécution prévoit de loger le microphone directement dans l'enceinte, en face de l'élément de prise du son. Dans ces cas le microphone est logé dans un tube qui porte à son extrémité en face de l'élément de prise du son un bouchon perforé de préférence en acier. Entre ce bouchon perfore et~le microphone se trouve une membrane en laiton d'une épaisseur de ~ O,l mm qui peut comporter une cou-che de quartz (déposée par vaporisation).
:
Le role~ du bouchon perfor~ consiste à protéger la membrane contre la chaleur d'irradiation et contre d'éventuelles projections, tandis que la membrane elle-même met le microphone à l'abri des poussières.
Les distances entre le bouchon perforé et la mem-brane, respectivement entre la membrane et le microphone, sont définies et reproductibles, de manière à ce qu'un ~talonnage de la partie prlse de son ne soit né~cessaire qu'une seuIe fois.
Soit qu'on chois~it la première ou la deuxième forme , ''',' ~ .' . ' ~ 159~'6 d'exécution du système de mesure suivant l'invention, l'enceinte qui contient le capteur est refroidie à l'aide d'un gaz neutre, de préférence de l'azote, qui est introdui.t en arrière de l'enceinte et qui sort par la partie évasée de l'él~ment de prise du son.
L'évasement en tromblon de ce dernier, dont la forme rappelle un conduit Venturi, évite des variations brusques de la vitesse d'écoulement et de changements de direction du gaz qui engendrent des bruits parasites.
En plus du refroidissement de l'enceinte et du capteur, le gaz permet en sortant par la partie évasée de l'élément de prise du son, d'écarter les flammes et les poussières de cet orifice.
En cas de la forme d'exécution qui pr~voit de loger le microphone directement en face de l'élément de prise du son, l'enceinte comporte utilement une double paroi refroidie à l'eau.
Cette eau doit par ailleurs être de l'eau froide, d'une tempé- :
rature aux environs de 10~C, tandis que l'eau qui circule dans les tuyaux qui forment la couronne cylindrique supportant le 20 dispositif de mesure, accuse des températures supérieures à .:
: 50~C.
La cellule circulaire comporte également une double paroi à l'intérieur de laquelle circule de l'eau de réfrigéra-tion. Le sertissage entourant la couronne cylindrique de tuyaux peut en cas de besoin etre refroidi, de préférence par ' de l'azote.
D'autres caractéristiques ressortent de la descrip-tion des dessins où ..
la Figure 1 représente un schéma de l'aménagement -suivant l'invention des tuyaux de refroidissement en couronne cylindrique pour former l'assise du dispositif de mesure, S ~
l ~5~g46 la Figure 2 montre une coupe de la forme d'exécution de l'installation comportant un tube acoustique intermédiaire entre le microphone et l'élément de prise du son, tandis que la Figure 3 repr~sente la forme d'exécution qui pré-voit de loger le microphone directement en face de l!~lément de prise du son.
Le schéma en Figure 1 permet de se rendre compte de l'avantage réalisé par l'am~nagement suivant l'invention de l'assise pour le dispositif de mesure. En effet ce dernier se trouve à l'abri des sources majeures d'endommagement tout en gardant un accès vers les sources du bruit qu'il s'agit de capter. Le fait d'encastrer le dispositif de mesure dans la tuyauterie de refroidissement de la cheminée de la manière décrite permet en plus de contourner les difficultés qui pour-raicnt survenir lors d'op~rations de nettoyage au cas où le système serait logé de manière indépendante dans la cheminée, par exemple par suspension. En effet le système constituerait dans ce cas un obstacle et ne manquerait pas d'etre endommagé
au cours des opérations de nettoyage qui se déroulent néces-sairement dans des conditions rudes.
On distingue sur le schéma d'une coupe à travers lecreuset (O) et la cheminée (1), ainsi que la couronne cylin-drique qu'elle est formée par les tuyaux de refroidissement tlO). Il est bien entendu yue la dimension de la couronne est exagérée sur le dessin, par rapport à la dimension de la cheminée et du creuset. Les tuyaux (10) visibles constituent une moitié du cylindre, l'autre moitié se trouvant de l'autre coté du plan de la feuille n'est pas représentée.
En Figure 2 on distingue 2 tuyaux (10) qui font par-tie de la couronne cylindrique et qui forment l'assise du ser-tissage (11). Ce~dernler comprend~utilement une double paroi , ;
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pour le cas où un refroidissement, de pré~érence au gaz, semble-rait nécessaire. A cette fin il est prévu une embouchure (12) pour l'introduction du gaz de refroidissement.
Au sertissage (11) est reliée la cellule circulaire (20) qui comporte un circuit de refroidissement à l'eau avec les embouchures d'entrée, resp. de sortie (21) resp. (22). La cellule (20) comporte un orifice central (23) d'un diamètre d'environ 100 mm. Entre la cellule (20) et le sertissage (11) se trouve un joint souple (2~).
La cellule (20) est à son tour reliée à l'enceinte (40) qui contient le capteur acoustique~ Entre la cellule (20) et L'enceinte (40) se trouve l'élément de prise de son (30) qui est un disque dont la partie centrale forme un évasement en tromblon (31), Le disque (30) touche par une face la cellule cylindrique (20), ce qui a pour e~fet un certain refroidisse-ment du disque (30~. Il touche par son autre face un joint souple (25) interposé entre le disque (30) et la cellule (20).
L'ensemble cellule (20), disque (30), joint (25) et enceinte (40) est relié à l'aide des boulons (26)~
L'enceinte (40) comprend le tube acoustique (50) qui -~ . .
est logé dans le tube ~51) que traverse un courant d'azote (~2) qui s'échappe par l'orifice de la partie évasée (31) de l'élé-ment de prise du son.
Le tube (50) qui peut avoir une longueur supérieure à 3 mm, conduit vers le microphone non-représentéO
En Fi~ure 3 est représenté essentiellement le meme ensemble cellule (20), disque (30), joint (25), enceinte (40) comme en Figure 2. Or, la forme d'ex~cution représentée en Figure 3 où le microphone (60) est logé directement en face de l'élément de prise du son (30, 31),~nécessite que :L'encein-te (40) comprenne un circuit d'eau de refroidissement (41) , , ~
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99~6 spécial avec les embouchures (42) et (43). De même il est re-présenté l'embouchure pour l'azote (44), non-représenté en Figure 2.
On distingue également le microphone (60) qui est protégé contre l'accès de poussières par la membrane (56).
Cette dernière est protégée à son tour par le bouchon perforé
(55) qui est la membrane (56) à l'a~ri de la chaleur d t irradia-tion des flammes et d'éventuelles projections que le jet (N2) serait incapable d'écarter.
Plusieurs bagues toroidales (70) -assurent que les dis-tances respectives entre le bouchon perforé ~55) et la membra-ne (56) et entre la membrane ~56) et le microphone ~60) soient constantes et reproductibles. A cette même fin le microphone ~60j est maintenu en place à l'aide d'un ressort ~57).
La partie terminale de 1'enceinte ~40~ est fermée à
l'aide d'un rembourrage en matière plastique.
Suivant l'invention il suffit des isolations souples ~24) en Figure 2 et (25) en Figure 2 et en Figure 3 pour sup-primer en grande partie les vibrations et chocs mécaniques.
Il est bien entendu par ailleurs que la partie électronique du système de mesure suivant l'invention comporte plusieurs fil-tres qui éliminent les bruits de fr~quences indésira~les dans le présent contexte et qui ne laissent subsister que les sons qui entrent en ligne de compte pour les mesures à effectuer. De préférence, l'ensemble électronique du système de mesure com-porte des filtres passe-bandes. Cet ensemble électronique assure le traitement des signaux captés, ainsi que leur conversion en informations significatives, soit pour l'opérateur, soit pour le processeur automatique qui conduit le processus de ~ ;
l'affinage.
Claims (15)
sont définies comme il suit:-
1. Système de mesure pour la détermination du niveau et pour l'appréciation de l'état physique de la scorie dans un récipient métallurgique, notamment dans un convertisseur d'a-ciérie à soufflage d'oxygène, lequel système exploite le prin-cipe de la mesure de l'intensité du son engendré par la lance de soufflage, au moyen d'un capteur acoustique disposé dans une enceinte, caractérisé en ce qu'un nombre suffisant de tuyaux du système de refroidissement installé dans la cheminée au-dessus du creuset comportent une rallonge et forment une cou-ronne cylindrique qui saillit vers l'extérieur de l'enveloppe de la cheminée et dont l'axe est incliné vers le centre du creuset, laquelle couronne forme l'assise d'un sertissage cy-lindrique relié à une cellule circulaire à double paroi refroi-die à l'eau et munie d'un orifice central, à laquelle cellule est reliée l'enceinte qui contient le capteur acoustique pro-prement dit.
2. Système de mesure suivant la revendication 1, carac-térisé en ce que le capteur acoustique est un microphone auquel est relié un ensemble électronique qui comporte des filtres passe-bandes et qui assure le traitement des signaux captés, ainsi que leur conversion en informations significatives, soit pour l'opérateur, soit pour le processeur automatique qui con-duit le processus de l'affinage.
3. Système de mesure suivant la revendication 1, carac-térisé en ce qu'un élément de prise du son est intercalé entre l'enceinte et la cellule circulaire.
4. Système de mesure suivant la revendication 3, carac-térisé en ce que l'élément de prise du son est un disque dont la partie centrale évasée en tromblon est dirigée vers la source du bruit à capter et se trouve à l'intérieur de l'orifice central de la cellule circulaire.
5. Système de mesure suivant la revendication 4, carac-térisé en ce que le disque s'appuie d'une part contre la cel-lule circulaire et d'autre part par l'intermédiaire d'un joint souple, contre l'enceinte qui contient le capteur acoustique.
6. Système de mesure suivant la revendication 3, carac-térisé en ce qu'un tube acoustique logé dans l'enceinte est in-tercalé entre le microphone et l'élément de prise du son.
7. Système de mesure suivant la revendication 3, carac-térisé en ce que le microphone est logé directement dans l'en-ceinte, en face de l'élément de prise du son.
8. Système de mesure suivant la revendication 7, carac-térisé en ce qu'un bouchon perforé est intercalé entre l'élé-ment de prise du son et le microphone.
9. Système de mesure suivant la revendication 8, carac-térisé en ce qu'entre le bouchon perforé et le microphone se trouve une membrane d'une épaisseur d'environ 0,1 mm.
10. Système de mesure suivant les revendications 7, 8 ou 9, caractérisé en ce que les distances entre le bouchon per-foré et la membrane, respectivement-entre la membrane et mi-crophone, sont définies et reproductibles.
11. Système de mesure suivant la revendication 1, carac-térisé en ce que l'enceinte qui contient le capteur est re-froidie à l'aide d'un gaz neutre qui est introduit en arrière de l'enceinte et qui sort par la partie évasée de l'élément de prise du son.
12. Système de mesure suivant la revendication 1, carac-térisé en ce que le gaz neutre est constitué par de l'azote.
13. Système de mesure suivant les revendications 1, 2 ou 7, caractérisé en ce que l'enceinte comporte un circuit de refroidissement à l'eau d'une température inférieure à 15°C.
14. Système de mesure suivant les revendications 1, 2 ou 7, caractérisé en ce que la cellule circulaire comporte un cir-cuit d'eau de refroidissement.
15. Système de mesure suivant les revendications 1, 2 ou 7 caractérisé en ce que le sertissage qui entoure la couronne cylindrique comporte un circuit de gaz de refroidissement.
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