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~ CA 02216712 1997-10-14
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PROCEDE DE MONTAGE D'UNE BUSE D'INJECTION DE GAZ EN
TRAVERSEE D'UNE PAROI ET MOYENS POUR LA MISE EN OEuv~E DU
PROCEDE
L'invention se rapporte à un procédé de montage d'une
buse d'injection de gaz en traversée d'une paroi d'une
installation.
Elle se rapporte également aux moyens pour la mise en
oeuvre du procédé et, a cet effet, elle se rapporte a un
dispositif de montage d'une buse d'injection de gaz en
traversée d'une paroi d'une installation.
Elle se rapporte également aux buses conçues pour être
montées a l'aide de tels dispositifs de montage, en aval de
dispositif d'injection de gaz pour la décharge brutale de
gaz en prévention du colmatage d'une installation, telle
celle en vue de la fabrication de ciment.
Dans ces installations, la matiere a en effet tendance
a s'agglutiner en di~erents points de son parcours et,
par consequent, ces amas doivent périodiquement être
éliminés.
Pour cette élimination, il est connu depuis longtemps
de prévoir dans la paroi de ces installations des ouvertures
telles des regards normalement fermés par des bouchons et
qui, apres retrait de ces bouchons, permettent a un agent
d'introduire au travers dudit regard une barre de
décolmatage avec laquelle, il gratte et/ou brise les
accumulations.
Ce travail est pénible et peut même etre dangereux,
aussi, il est de plus en plus souvent fait appel a des
dispositifs de montage a demeure d'une buse d'injection
brusque d'air issu, par exemple, d'un canon a air monté a
l'extérieur de l'installation.
~E~IL~ JCtFlE~
. CA 02216712 1997-10-14
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Initialement, la buse d'injection était simplement
scellée dans une brique de forme trouvant place parmi les
briques constituant la paroi.
Le canal de cette buse, d'une part, débouche a son
extremite avant, a l'interieur de l'installation dans une
zone o~ s'agglutine la matiere et, d'autre part, se raccorde
a l'extérieur de l'installation directement ou via une
conduite intermédiaire sur des moyens de production d'une
décharge brusque de gaz.
Lors du scellement de la buse dans la brique de forme,
la buse et la brique de forme ont une face avant qui doit
être positionnée a l'arase de la face intérieure de la
paroi, car tout décrochement serait de nature a favoriser,
tant l'usure des faces avant de la buse ou de la brique de
forme, que la création d'amas de matiere.
Cette usure est provoquée par la température et
l'agressivité des matériaux circulant dans l'installation. '
Apres usure, la brique est cassée pour déloger la buse
et la remplacer par une autre buse qui sera scellée de la
même maniere.
Pour éviter d'avoir a recasser la brique, il est connu
de sceller la buse dans un bouchon monté de maniere amovible
dans un logement complémentaire de la brique de forme
scellée dans la paroi.
Pour obtenir selon cette solution le positionnement
relativement strict de la face avant de la buse, le logement
de la brique de forme et le bouchon logeant la buse sont de
formes coniques complémentaires, de sorte que la buse est
positionnée a la fois radialement et longitll~; n~ 1 ement.
Lorsqu'on estime que la face avant est usée, c'est a
dire qu'elle est creusée trop profondément, on retire le
bouchon et donc la buse et on les remplace par un ensemble
neuf.
Cette opération qui n'est pas en soi tres coûteuse sur
le plan du matériel echange est, par contre, penalisante en
raison du temps necessaire a l'intervention et de la
frequence de celle-ci.
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On conna~t également, dans un autre domaine technique
qui est la fabrication d'acier, une buse de diametre GB-A-
2.140.142 constant qui, pour la reparation du fond du
creuset, est deplacee vers l'interieur du creuset et au dela
de la face obtenue apres reparation par recharge du fond du
creuset.
Un des resultats que l'invention vise a obtenir est un
procede de montage du type precite qui permet de ~remedier
aux inconvenients evoques ci dessus.
A cet effet, l'invention a pour objet un tel procede de
montage d'une buse d'injection du type precite not~ ~nt
caracterise en ce que :
- on associe a la buse une portee externe de forme
complementaire a la portée dite interne du passage amenage
dans la brique de forme et ces portees interne et externe
complementaires ont au jeu de montage pres, des sections
identiques et s'étendent axialement sur des longueurs
respectives telles qu'elles permettent un coulissement de
la buse avec sa portee externe dans la portee interne du
passage sur une distance telle que, non seulement la buse
peut etre mise en place dans le passage par translation
axiale jusqu'a ce que sa face avant soit a l'arase de la
face interne de la paroi, mais peut encore se deplacer au
dela et, au montage,
- on place la buse en regard du passage amenage dans la
brique de forme,
- on commande le deplacement en translation axiale de
la buse permettant d'en regler sa position au long de l'axe
longitudinal du passage et d'amener sa face avant en une
position initiale souhaitee,
- on verrouille la buse dans cette position initiale
souhaitee et,
- au moins periodiquement, pour compenser l'usure de la
face avant de cette buse, on l'engage plus en avant dans le
passage de la brique de forme jusqu'a ce que la face avant
de ladite buse se retrouve dans une position similaire a la
position initiale.
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Elle se rapporte egalement aux moyens pour la mise en
oeuvre du procéde.
Elle a egalement pour objet les buses conçues pour être
montees a l'aide de ces moyens.
L'invention sera bien comprise a l'aide de la
description ci-apres faite a titre d'exemple non limitatif
en regard du dessin ci-annexe qui represente
schematiquement:
- figures 1 a 3 : vue en coupe axiale d'une buse en
traversee d'une paroi,
- figure 4 : un temoin d'usure en coupe axiale.
En se reportant au dessin, on voit que, pour eliminer
periodiquement les accumulations de matieres pouvant se
creer dans un volume predetermine tel celui defini par la
paroi 1 d'un four, il est prevu de monter en divers
endroits, en traversee de cette paroi, des buses 2
d'injection brusque de gaz.
De maniere classique, ces buses 2 d'injection brusque
de gaz sont raccordees a l'exterieur du volume a des moyens
3 pour generer une decharge brusque de gaz et la buse
d'injection traverse la paroi 1 pour deboucher a
l'interieur du volume.
Egalement, de maniere connue, pour le montage de la
buse d'injection dans la paroi, est inseree une brique 5
dite de forme ~ui prend place dans la paroi et delimite un
passage 6 qui recoit la buse 2, dont le canal 9 :
- d'une part, debouche sur la face avant 7 de la buse a
l'interieur du volume oh s'agglutine la matiere et,
- d'autre part, se raccorde du cote oppose a celui
debouchant dans le four, directement ou via une conduite 8
de liaison sur les moyens 3 de production d'une decharge
brusque de gaz.
Generalement, le canal 9 de la buse presente une
section qui, au moins dans un plan, s'evase en direction du
volume a traiter.
Notamment, pour limiter l'usure de la face avant 7 de
la buse d'injection 2, lors du montage, cette face avant 7
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est positionnée a l'arase de la face 10 dite intérieure de
la paroi dans laquelle la buse est logée.
Selon une caractéristique essentielle du procédé selon
l'invention :
- on associe a la buse 2 une portée externe 11 de
forme complémentaire a la portée 12 dite interne du passage
6 aménagé dans la brique de forme et ces portées interne et
externe complémentaires ont au jeu de montage pres, des
sections identiques et s'étendent axialement sur des
longueurs respectives telles qu'elles permettent un
coulissement de la buse 2 avec sa portée externe 11 dans la
portée interne 12 du passage 6 sur une distance telle que,
non seulement la buse peut être mise en place dans le
passage par translation axiale jusqu'a ce que sa face avant
soit a l'arase de la face interne de la paroi, mais peut
encore se déplacer au dela et, au montage,
- on place la buse en regard du passage 6 aménagé da~s
la brique de forme,
- on commande le déplacement en translation axiale de
la buse 2 permettant d'en régler sa position au long de
l'axe longitudinal 13 du passage et d'amener sa face avant
en une position initiale souhaitée,
- on verrouille la buse dans cette position initiale
souhaitée et,
- au moins périodiquement, pour compenser l'usure de la
face avant de cette buse, on l'engage plus en avant dans le
passage de la brique de forme jusqu'a ce que la face avant
de ladite buse se retrouve dans une position similaire a la
position initiale.
On installe au moins a proximité de la buse, voire on
l'integre dans la buse, un moyen 14 de contrôle au moins
indirect de l'usure de la face avant de la buse.
Selon une caractéristique de l'invention, les moyens
pour la mise en oeuvre du procédé comprennent :
- d'une part, associée a la buse, une portée externe 11
de forme complémentaire a la portée dite interne 12 du
passage 6 aménagé dans la brique de forme et ces portées
interne 11 et externe 12 complémentaires ont, au jeu de
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montage pres, des sections identiques et s'étendent
axialement sur des longueurs respectives telles qu'elles
permettent un coulissement de la buse 2 avec sa portée
externe 11 dans la portée interne 12 du passage 6 sur une
distance telle que non seulement la buse peut etre mise en
place par translation axiale jusqu'à ce que sa face avant
soit a l'arase de la face interne de la paroi, mais peut
encore se déplacer au dela et,
- d'autre part, cette buse est associée a la paroi par
des moyens 15, 16 de commande en translation axiale
permettant :
- tant de régler la position de la buse au long de
l'axe longitudinal du passage et, ce faisant, a partir de sa
position initiale, de pouvoir l'engager plus en avant pour
compenser au fur et a mesure l'usure de sa face avant,
- - que de verrouiller la buse dans la position
souhaitée.
Ces dispositions sont tres avantageuses car, au lieu de
remplacer systématiquement la buse partiellement usée,
périodiquement et au fur a mesure de l'usure, on l'engage
plus profondément dans le passage, de maniere que la face
avant soit à chaque fois repositionnee sensiblement a
l'arase de la face interne de la paroi, ce qui réduit
grandement la fréquence de remplacement de la buse.
Pour constituer ces moyens de commande 16, la paroi
comprend, solidarisée a sa face externe qui, généralement,
est tapissée de tole, au moins un support 17 d'un dispositif
18 de réglage du positionnement axial de la buse.
Dans une forme préférée de réalisation, le dispositif
18 de réglage du positionnement axial de la buse coopere
avec la conduite 8 de liaison entre la buse 2 et les moyens
3 de production de la décharge brutale de gaz.
De préférence, pour constituer le dispositif de réglage
du positionnement axial entre la conduite de liaison et le
support, est interposé au moins un simple systeme vis 19 et
écrou 20 et, par exemple, la conduite est pourvue au moins
indirectement d'un filetage 19 coopérant avec une bague
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taraudée 20 qui, par rapport au support 17, est libre en
rotation, mais immobilisée en translation.
Bien évidemment, la bague taraudée 20 comporte des
moyens 21 de préhension facilitant sa commande en rotation.
Le filetage avec lequel la bague taraudée 20 coopere
peut etre réalisé sur la surface externe d'un manchon
rapporté sur la conduite de liaison 8.
Pour son immobilisation en translation par rapport au
support, la bague peut présenter une gorge 22 périphérique
dans laquelle peut être engagé le bord 23 de l'orifice
d'une plaque 24 scindée en deux parties et fixée par
ailleurs au support 17.
Sous réserve de présenter les caractéristiques
précitées, la buse peut être concue en toute matiere
compatible avec sa fonction.
Elle peut, par exemple, être constituée en matériau
ferreux inoxydable réfractaire ou en béton réfractaire.
Dans le cas d'une buse en matériau réfractaire non
métallique, son canal peut être tapissé d'une feuille 50
métallique en matériaux inoxydable, notamment réfractaire.
on peut prevoir egalement autour de la buse un manchon
cylindrique en materiau inoxydable.
Pour ameliorer le coulissement de la portee externe
dans la portee interne du passage, celle-ci peut de même
maniere être tapissee avec une couche de materiau convenable
tel un tissu ou une tresse en fibres ceramiques ou un
fourreau metallique rapporte et fixe, par exemple, par des
pattes d'ancrage dans la paroi.
Pour assurer une bonne etancheite entre les portees
interne et externe, il est avantageux de prévoir au moins un
cordon d'étanchéité 27 qui peut être logé dans une gorge 28
que présente l'une des portées interne et externe.
Dans une forme de réalisation, la conduite prolongeant
le canal constitue dans la buse est associee de maniere
amovible sur la buse et l'extremite correspondante de cette
conduite presente des moyens 29 de fixation sur la face
arriere de la buse, tels une bride d'ancrage.
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J CA 02216712 1997-10-14
Si necessaire, il sera prevu des moyens d'etancheite 30
entre cette bride et la face arrière de la buse.
Afin de determiner le moment et l'amplitude de l'avance
à communiquer à la buse dès que l'usure subie par sa face
avant depasse une certaine valeur, le dispositif de montage
comprend un temoin 14 d'usure monte au travers de la paroi,
ceci à proximite immediate de la buse, afin que l'usure
constatee coïncide au moins sensiblement avec celle de la
face avant de la buse.
Comme indique precedemment, ce temoin d'usure peut être
loge soit dans la brique de forme, soit directement dans le
materiau delimitant le canal de la buse.
Le temoin d'usure peut être constitue par une tige 31
portant à son extremite situee du cote du volume à traiter,
un bloc 32 de materiau identique à celui constituant la
buse.
En retirant cette tige et en ~A ; nAnt la longueur du
bloc de materiau, on determinera le coulissement à imposer à
la buse pour replacer sa face avant en sa position initiale
predeterminee.
Il est possible egalement de signaler automatiquement
l'usure dès que celle-ci atteint un certain seuil.
Par exemple, le bloc de materiau pourra être constitue
d'une pièce etagee, par exemple, par empilement de plusieurs
disques 33 de diamètres decroissants, ceci depuis
l'extremite situee à l'avant, ce bloc de matière venant se
loger dans une cavite formee elle même d'autant d'alesages
34 de sections decroissantes,
- chaque alesage etant de section superieure ou egale à
celle du disque qui lui correspond, mais inferieure à celle
du disque precedent, c'est à dire celle situee plus pres que
lui de l'interieur du volume,
- la profondeur des deuxième au dernier alesages etant
superieure à l'epaisseur des disques correspondants et,
- la pièce etagee etant, par un moyen elastique 35
soumise à une traction orientee vers l'exterieur du volume,
de sorte que, lorsque le plus grand disque est use du fait
de la traction exercee sur la tige, celle ci se deplace
FEU'L'' ~ i3n.E~EE
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jusqu'a ce que le disque suivant prenne appui contre le
fond de l'étage suivant de l'alésage, ce déplacement de la
tige amene son extrémité plus en saillie a l'extérieur de la
paroi permettant ainsi un contrôle visuel de l'usure et de
la nécessité de repositionner la buse.
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