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HAUT-FOURNEAU A INSUFFLATION ET PROCEDE POUR LA FABRICATION
DU FER ET ANALOGUES
L'invention est relative, d'une manière générale, à la fabrication de fer coulable dans un haut-fourneau à in- sufflation et elle vise, en particulier, la fabrication de fer coulable dans un haut-fourneau à insufflation fonction- nant avec un vent contenant plus de 30% d'oxygène.
Par "fer" on désignera dans la suite, la fonte bru te d'affinage et les ferro-alliages.
On a déjà cherché à fabriquer du fer dans un haut- fourneau à insufflation en utilisant un vent contenant dava tage d'oxygène que l'air ordinaire. Ces recherches ont été faites avec un haut-fourneau à insufflation dont la construc
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tion était la même que celle généralement usitée lorsqu'on utilise de l'air ordinaire en tant que vent. Il a été éta- bli qu'en principe une augmentation modérée de la teneur en oxygène du vent (environ jusqu'à 30 % de 02) avait pour con- séquence un abaissement de la température des gaz de haut- fourneau, à la sortie du haut-fourneau, par rapport à la température qui s'établit lors de l'utilisation d'air nor- mal, et par suite une diminution de la consommation en com- bustible solide.
Par une augmentation supplémentaire de la teneur en oxygène on n'a cependant obtenu, lors des recher- ches effectuées jusqu'ici, que des dérangements dans le fone tionnement du haut-fourneau, dérangements qui devenaient plus sérieux au fur et à mesure qu'augmentait la teneur en oxygène, et qui finalement mettaient le haut-fourneau tota- lement hors d'état de fonctionner, puisqu'on ne réussissait plus à liquéfier les scories et le fer dans l'ouvrage du haut-fourneau, pour les extraire du haut-fourneau. Le haut- fourneau "gelait" par conséquent.
Un but important de la présente invention consis- te à développer un perfectionnement simple et efficace con- cernant le procédé et l'installation pour la fabrication du fer dans un haut-fourneau à insufflation avec un vent conte- nant plus de 30 % d'oxygène.
Un autre but de l'invention consiste à développer un procédé et une installation perfectionnés pour fabriquer du fer dans un haut-fourneau à insufflation en utilisant un combustible solide en morceaux présentant une résistance à la pression relativement plus faible.
Un autre but de l'invention est encore de dévelop- per de nouveaux procédé et installation perfectionnés pour obtenir lors de la fabrication du fer dans un haut-fourneau à insufflation, des gaz de haut-fourneau à plus haut pouvoir
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calorifique utilisables avantageusement pour l'éclairage, le chauffage, des réactions chimiques et d'autres usages.
Les difficultés que l'on rencontre dans le fonc- tionnement d'un haut-fourneau à insufflation, avec un vent présentant une teneur relativement élevée en oxygène (plus de 30% de O2), sont connues des spécialistes de la ques- tion. La difficulté essentielle réside dans le fait que le four est "suspendu" et qu'il tend à se former des "ponts" dans le remplissage de la cuve. Pour pallier à ces inconvé- nients, on a déjà proposé de diminuer l'angle de l'étalage et la hauteur de la cuve du haut-fourneau au-dessus de l'é- talage.
On partait de l'idée que, par l'augmentation de la teneur en oxygène, les opérations s'effectuant dans l'ouvra- ge du haut-fourneau n'étaient pas modifiées qualitativement, mais seulement intensifiées et que, par conséquent, la tem- pérature dans l'ouvrage du haut-fourneau s'élevait. Mais, on supposait pour cela que dans la cuve, au-dessus de l'étalage, intervenaient des modifications considérables dans les condi- tions de fonctionnement ainsi que des réactions, dues à la diminution importante de la quantité de gaz chauds s'élevant de l'ouvrage, correspondant à une teneur moindre en azote du vent riche en oxygène.
En raison de ces considérations, on a proposé d'in- troduire dans l'ouvrage du haut-fourneau de l'oxyde de carbo- ne ou du gaz de haut-fourneau par des tuyères situées dans les intervalles entre les tuyères d'entrée de l'oxygène et à leur voisinage. On a également proposé d'introduire du gaz de haut-fourneau dans la cuve au-dessus de l'étalage.
On croyait de cette manière pouvoir renforcer la réduction indirecte (FeO + CO = Fe + CO2) dans le remplissa- ge de la cuve au-dessus de l'étalage du haut-fourneau de fa-
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çon à diminuer le travail de réduction dans l'ouvrage et à atteindre à nouveau, dans l'ouvrage du haut-fourneau, la température qui est nécessaire au prélèvement du fer formé, des scories à l'état liquide.
En d'autres termes, on admet- tait que le refroidissement observé du fer et des scories dans l'ouvrage, lors d'une augmentation durable de la teneur en oxygène du vent, qui avait pour conséquence de rendre im- possible l'extraction de ces matières à l'état liquide, é- tait une conséquence de la plus mauvaise préparation et de la plus faible réduction indirecte, dans la partie de la cu- ve située au-dessus de l'étalage, et de la surcharge corres- pondante de la zone de l'ouvrage avec la réduction dite di- recte. Mais, toutes ces considérations et propositions se sont révélées infructueuses.
La Demanderesse a, par contre, reconnu que l'aug- mentation de la teneur en oxygène du vent avait une influen- ce directe sur les opérations s'effectuant dans l'ouvrage du haut-fourneau à insufflation, et était tout à fait indépen- dante des réactions et des conditions de travail du haut- fourneau dans la partie de la cuve située au-dessus de l'é- talage ; elle a également reconnu qu'il était donc nécessai- re de construire la zone de l'ouvrage d'un haut-fourneau, qui doit fonctionner avec un vent à teneur élevée en oxygè- ne (plus de 30 % de O2), autrement que la zone de l'ouvrage d'un haut-fourneau qui fonctionne avec de l'air ordinaire comme vent.
Comme on l'a déjà mentionné, un haut-fourneau or- dinaire à insufflation conçu pour fonctionner avec de l'air normal en tant que vent tend à geler si la teneur en oxygène du vent augmente sensiblement. Ce phénomène est d'autant plus particulier que l'on trouve dans l'ouvrage des tempéra- tures sensiblement plus élevées, lorsqu'on augmente la te-
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neur en oxygène, immédiatement en avant des tuyères, que dans un haut-fourneau ordinaire alimenté avec de l'air.
On a pu cependant constater que cette température plus élevée ne s'é- tablit que dans une zone relativement réduite en avant des tuyères, et que déjà dans ces conditions, à une petite dis- tance des tuyères, la température tombe bien au-dessous du point de fusion des scories ; celan'entraîne plus la forma- tion d'une zone de fusion et d'oxydation dans l'ouvrage, mais entre les tuyères du haut-fourneau de construction classique se forment, lors de l'augmentation de la teneur en oxygène du vent, des zones dans lesquelles les scories se prennent en masse et ces zones s'étendent jusque dans l'étalage du haut-fourneau. Le remplissage dans l'étalage est empêché, par les parois en forme de colonnes, de glisser vers le bas.
C'est la raison des phénomènes que l'on a désignés, lors des précé- dentes recherches, sous le nom de formation de ponts ou de "suspension" du four.
Selon l'invention, on a réalisé un progrès sensi- ble en ce que les tuyères ou buses par lesquelles le vent à plus haute teneur en oxygène (30 % de O2 et plus) pénètre dans l'ouvrage du haut-fourneau à insufflation, sont dispo- sées à une distance sensiblement plus réduite les unes des autres que ce n'est le cas pour des haut-fourneaux fonction- nant avec de l'air ordinaire en tant que vent. L'écartement des tuyères dans les haut four ne aux actuels est de l'ordre de 1,2 à 1,5 m, ou plus. Par contre l'invention prévoit de disposer avantageusement les tuyères à un écartement de 0,3 à 0,6 m, l'une de l'autre.
Cela signifie que le nombre des tuyères ou des buses par lesquelles on introduit le vent dans l'ouvrage du haut-fourneau est élevé, selon l'invention, à un multiple du nombre prévu pour un haut-fourneau à insuf- flation alimenté avec de l'air ordinaire en tant que vent.
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Dans l'esprit de l'invention, on peut poser en principe que le nombre de tuyères à prévoir dans l'ouvrage pour l'utili- sation d'un vent avec une teneur fortement augmentée en oxy- gène doit être choisi pour qu'il se forme devant les tuyères dans l'ouvrage, des zones de fusion relativement petites et juxtaposées de façon à constituer des zones de fusion et d'c xydation annulaires continues dans l'ouvrage autour de la zc ne centrale ou "zone morte". Par"zone de fusion et d'oxyda- tion" on désigne ici l'espace annulaire situé dans l'ouvrage à la hauteur des tuyères ou des buses et dans lequel se pro- duit une consommation sensiblement uniforme du carbone soli- de sous l'action des agents oxydants, avec formation de-com- binaisons gazeuses oxygène-carbone, de sorte que le charge- ment de la cuve descend également uniformément dans ledit ec pace annulaire.
Il y a avantage à combiner, l'utilisation, décrite ci-dessus, d'un nombre sensiblement augmenté de tuyères ou de buses pour l'entrée du vent fortement enrichi en oxygène avec une nouvelle mesure destinée à baisser la température des tuyères du haut-fourneau. Avec une forte augmentation de la teneur en oxygène du vent (3($de 02 ou plus), des tempé- ratures si élevées règnent près de la tuyère qu'une grande proportion des constituants des scories et du fer est vapo- risée. La silice, surtout, se volatilise, et le point de fu- sion des scories se trouve ainsi localement élevé, d'où il résulte un danger considérablement augmenté que le haut-four neau ne gèle, comme on l'a déjà signalé.
Ce défaut de fonctionnement d'un haut-fourneau à insufflation avec un vent à teneur fortement élevée en oxy- gène se trouve écarté, selon une autre caractéristique de l'invention, en introduisant dans les tuyères, en plus de l'oxygène, de l'oxyde de carbone, de façon que l'oxygène et
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l'oxyde de carbone se mélangent à la sortie des tuyères et puissent,le cas échéant, entrer en réaction l'un avec l'au- tre.
Selon l'invention, la tuyère a avantageusement u- ne forme telle que l'on introduit le vent fortement enrichi en oxygène par un tube disposé dans la cavité de la tuyère jusqu'au voisinage de son embouchure, et qu'on introduit l'o- xyde de carbone par l'espace annulaire de la tuyère limité intérieurement par le tube servant à l'introduction du vent oxygéné, ou inversement.
Il est difficile d'essayer d'établir exactement quelles réactions se produisent réellement dans l'ouvrage du haut-fourneau, quand on introduit en même temps, dans l'ouvrage, le vent enrichi avec de l'oxygène, et l'oxyde de carbone. Le gaz qui s'élève de l'ouvrage dans l'étalage d'un haut-fourneau fonctionnant avec de l'air ordinaire ne con- tient pratiquement (abstraction faite de l'azote) pas d'an- hydride carbonique, mais seulement de l'oxyde de carbone. Il se peut, et la Demanderesse propose cette explication, que l'oxygène et l'oxyde de carbone introduits dans l'ouvrage du haut-fourneau fonctionnant selon l'invention réagissent, d'abord pour former de l'anhydride carbonique et, qu'ensui- te, l'anhydride carbonique ainsi formé se combine dans l'ou- vrage avec le carbone solide du lit de fusion.
En outre, on ne peut pas considérer comme tout à fait impossible qu'une partie de l'oxygène soit soustraite à la réaction avec l'o- xyde de carbone, par suite des hautes températures régnant dans l'ouvrage. L'oxyde de carbone se déplaçant avec l'oxy- gène est échauffé par la réaction au moins partielle avec l'oxygène, à une si haute température que la dissociation de l'anhydride carbonique doit être prise en considération.
On peut aussi admettre que l'oxygène se combine en partie
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directement avec le carbone solide dans l'ouvrage quand le haut-fourneau fonctionne selon l'invention.
Cependant, comme il se produit aussi pratiquement une baisse de température devant les tuyères par-l'introduc- tion, faite selon l'invention, d'oxyde de carbone dans les- dites tuyères, il se produit aussi, comme action importante, une extension de la zone de fusion ou d'oxydation devant les tuyères qui est considérable par rapport à l'extension de la zone de fusion qui se forme lorsqu'on introduit un vent for- tement enrichi avec de l'oxygène, mais sans oxyde de carbone par les tuyères dans l'ouvrage du haut-fourneau à insuffla- tion. D'après ce qu'on a dit il est clair que cette extensif- de la zone de fusion devant les tuyères constitue un avanta- ge considérable pour la marche du haut-fourneau, quand celui ci fonctionne avec un vent à teneur fortement élevée en oxy- gène.
L'extension de la zone de fusion agit, d'une part, en ce qu'on n'a plus besoin que les tuyères soient très rappro- chées l'une de l'autre pour obtenir une zone de fusion annu- laire continue dans l'ouvrage. Mais, d'autre part, l'exten- sion de la zone à haute température, devant les tuyères agit aussi en direction de la partie centrale ou "zone morte".
L'addition d'oxyde de carbone à l'oxygène dans les tuyères, à l'embouchure intérieure de celles-ci, entraine donc aussi un élargissement de la zone de fusion annulaire dans l'ouvra ge et, par suite, on obtient essentiellement, en liaison a- vec la baisse de température, les mêmes conditions de fonc- tionnement favorables que dans l'ouvrage d'un haut-fourneau, qui fonctionne avec de l'air ordinaire en tant que vent.
Il est sans importance, dans l'esprit de l'inven- tion, que le haut-fourneau dont l'ouvrage est construit con- formément à l'invention, soit au-dessus dudit ouvrage, c'est à-dire depuis l'étalage et au-dessus, réalisé d'une manière
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quelconque. On peut utiliser toute forme avantageuse pour cette partie du haut-fourneau, qui assure une descente ré- gulière du-chargement. Il découle des conditions de travail envisagées pour le haut-fourneau de prévoir, au-dessus de l'étalage, soit une hauteur de cuve relativement élevée, si l'on veut atteindre une température comparativement basse des gaz de haut-fourneau à l'extrémité supérieure du four, soit de raccourcir la cuve si l'on veut laisser sortir les gaz à une température plus élevée.
Le choix entre ces possibilités dépend essentiel- lement de la nature du combustible solide dont on dispose.
Si l'on dispose d'un combustible solide à haute résistance à la pression, par exemple du coke, et qu'on veuille con- sommer la plus petite quantité possible de ce combustible précieux par tonne de fer préparée dans le four de la cuve, on utilisera avantageusement un haut-fourneau à insuffla- tion avec une cuve haute. Dans d'autres cas, c'est-à-dire quand le combustible est moins résistant à la pression, on utilisera avantageusement un four avec une cuve basse, la température des gaz de haut-fourneau à la sortie supérieure de la cuve étant ainsi plu s élevée.
La question de savoir si on doit utiliser un haut- fourneau à insufflation avec une cuve haute ou une cuve bas- se dépend aussi, en outre, des données que l'on fixe à la composition des gaz de haut-fourneau. Si Un haut-fourneau est construit avec une cuve haute, la réduction indirecte mentionnée précédemment prend une importance considérable, et le gaz de haut-fourneau obtenu contient beaucoup dtanhy- dride carbonique, Pour cette raison, la consommation d'un combustible solide est d'autant plus faible. Si un haut- fourneau à insufflation est construit avec une cuve basse, la teneur en anhydride carbonique des gaz de haut-fourneau
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diminue, mais la consommation de combustible solide augmen- te.
Ces relations ont de l'importance lorsque les gaz de haut-fourneau doivent être utilisés pour des réactions chi- miques, par exemple pour la synthèse d'hydrocarbures à par- tir d'oxyde de carbone et d'hydrogène. Dans ce cas la présen- ce d'anhydride carbonique dans les gaz de haut-fourneau est nuisible. Si le gaz de haut-fourneau contient beaucoup d'an- hydride carbonique, celui-ci doit être plus ou moins élimi- né avant la synthèse des hydrocarbures, par exemple par un lavage dudit gaz avec de l'eau sous pression élevée. Il est évident que cette difficulté disparaît si l'on utilise un haut-fourneau à insufflation avec une cuve basse et qu'on obtient un gaz de haut-fourneau à faible teneur en anhydri- de carbonique.
Par l'expression "oxyde de carbone" qui définit le gaz que l'on introduit, selon l'invention, dans une tuyè- re de haut-fourneau à insufflation, avec de l'oxygène ou de l'air à haute teneur en oxygène (plus de environ 30 % de O20 on entend désigner dans la présente description et dans les revendications, aussi bien l'oxyde de carbone pur que les gaz qui, en dehors de l'oxyde de carbone, contiennent d'au- tresconstituants, par exemple de l'anhydride carbonique. On peut aussi utiliser comme gaz contenant de l'oxyde de carbo- ne non seulement une partie des gaz de haut-fourneau se dé- gageant à la partie supérieure du haut-fourneau, mais aussi, par exemple, du gaz préparé dans un système producteur de gaz, éventuellement avec,l'utilisation d'un combustible fi- nement divisé.
On sait que, outre l'oxyde de carbone, l'hydrogè- ne est également hautement réactif et qu'à certaines tempé- ratures et dans certaines conditions, certains minerais sont réduits plus facilement par l'hydrogène que par l'oxyde de
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carbone. Grâce à cela la consommation de combustible solide par tonne de fer est diminuée d'autant.
L'invention prévoit, pour cette raison, d'introdui re, le cas échéant, .en plus de l'oxyde de carbone, de l'hydre gène dans les tuyères d'un haut-fourneau à insufflation fone tionnant avec un vent à haute teneur en oxygène (plus de 30 % de 02) de façon qu'aussi bien l'oxyde de carbone que l'hydre gène puissent se mélanger et réagir avec l'oxygène à l'embc chure de la tuyère.
On ne peut pas prévoir sûrement quelles réactions produira l'hydrogène à l'intérieur du haut-fourneau, et ce qu'on a dit précédemment des réactions de l'oxyde de carbo- ne avec l'oxygène est encore valable ici, de façon analogue.
Il se peut que l'hydrogène réagisse d'abord avec l'oxygène, avec formation de vapeur d'eau, ce qui donne naissance à une très haute température, et qu'en conséquence il réagisse en- suite avec le carbone solide en donnant lieu à la formation d'oxyde de carbone et à la reformation d'hydrogène. Toute- fois, il se peut aussi que l'hydrogène réagisse d'abord avec l'oxyde de fer et le réduise, ou que les deux réactions pos- sibles précitées se produisent simultanément. Mais, dans cha que cas l'hydrogène ajouté facilite le travail rationnel dans l'ouvrage et aussi dans l'étalage comme il est évident sans plus de détails. La quantité d'hydrogène introduite dans l'ouvrage avec l'oxyde de carbone ne peut en aucun cas être choisie telle que les réactions dans l'ouvrage soient perturbées.
A la place d'oxyde de carbone ou de mélanges d'o- xyde de carbone et d'hydrogène, on peut aussi, selon une au- tre caractéristique de l'invention, introduire dans l'ouvra- ge du haut-fourneau, sous certaines conditions, des hydro- carbures à l'état de gaz ou de vapeur, ou à l'état finement
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divisé (pulvérisé) en même temps que l'oxygène, et il est, d'autre part, aussi possible d'ajouter au courant d'oxygè- ne des hydrocarbures en même temps que l'oxyde de carbone ou, éventuellement, de l'hydrogène. Les hydrocarbures se com- binent à l'oxygène dans l'ouvrage avec formation d'anhydri- de carbonique et de vapeur d'eau, qui se combinent ensuite au carbone solide avec formation d'oxyde de carbone et d'hy- drogène, si l'on veut accepter cette explication comme rela- tant ce qui se passe dans l'ouvrage.
En tout oas, on réalise dans l'ouvrage une raréfac- tion de l'oxygène par addition d'un hydrocarbure, aussi bien que par addition d'oxyde de carbone et d'hydrogène, ce qui entraîne un abaissement des températures extrêmement élevées au voisinage des tuyères, et une répartition assez uniforme de la chaleur dans l'ouvrage avec une extension correspondan- te des zones de fusion et dbxydation.
La quantité d'hydrocarbures ajoutée a naturellement une influence sur la composition du gaz de haut-fourneau se dégageant à l'extrémité supérieure du haut-fourneau. On peut, de cette façon, par un choix approprié des propriétés et de la quantité des hydrocarbures ajoutés, obtenir un gaz de haut fourneau présentant une composition avantageuse donnée, et, qui contienne, par exemple, de l'oxyde de carbone et de l'hy- drogène dans un rapport tel qu'il est avantageux pour la syn- thèse d'hydrocarbures.
En modifiant la quantité de l'oxyde de carbone que l'on introduit, selon l'invention, dans les tuyères du haut- fourneau fonctionnant avec un vent riche en oxygène (plus'de 30 % de O2), on peut influer sur la température du lit de fu- sion dans les différentes zones du haut-fourneau, et sur la composition des gaz de haut-fourneau qui se dégagent à l'ex- trémité supérieure du haut-fourneau.
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Quand on introduit dans les tuyères, en plus de l'oxygène, de l'oxyde de carbone en quantité correspondant à un mélange de 21% de O2 et 79 % de 00, on a pratiquement les mêmes conditions de fonctionnement, au point de vue du transfert et de la répartition de chaleur dans la partie supérieure du haut-fourneau à insufflation au-dessus de la cuve, que lors de l'utilisation d'air en tant que vent.
Si on diminue, par contre, l'addition d'oxyde de carbone, la zone de fusion en question devant les tuyères diminue et si on diminue encore l'addition d'oxyde de car- bone, il se forme finalement dans l'ouvrage entre les tuyè- res des parois solides de scories, si les tuyères ne sont pas à une distance convenable l'une de l'autre. Il est, par conséquent, avantageux d'équiper désormais le haut-fourneau à insufflation, pour l'introduction d'oxygène et d'oxyde de carbone ou de l'oxygène, avec un nombre de tuyères tel que, même avec la plus petite addition d'oxyde de carbone à l'o- xygène, dans l'ouvrage, on maintienne une zone de fusion continue et parfaite.
On peut utiliser avantageusement lfinvention avec un haut-fourneau à insufflation fonctionnant à haute pres- sion.
On a illustré sur le dessin annexé, à titre d'exc= ple, l'utilisation pratique de l'invention sans que celle-ci soit limitée à la forme de réalisation représentée et décri- te ci-après.
Sur le dessin annexé : La fig. 1 est une vue en coupe verticale d'une partie d'un haut-fourneau équipé selon l'invention.
La fig. 2 est une vue en coupe suivant II-II de la fig. 1.
La fig. 3 est une vue en coupe, à plus grande échelle, d'une tuyère du haut-fourneau selon les figs 1 et 2.
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Sur la fig. 1, on a représenté uniquement la partie inférieure d'un hautr-fourneau à insufflation, équipé et fonc- tionnant selon l'invention. La partie supérieure du haut-four- neau à insufflation peut être réalisée de toute façon désirée connue des spécialistes de la question pour chaque mode de fonctionnement souhaité.
La partie du haut-fourneau représentée comprend, l'ouvrage, l'étalage et une partie de la cuve. L'ouvrage est constitué par une maçonnerie réfractaire 1, entourée de la chemise 2 usuelle en tôle d'acier ou analogue. Au voisinage du fond 2 se trouvent le trou de coulée 4 pour le soutirage du fer fondu liquide et, un peu plus haut, une ouverture .2. pour le soutirage des scories fondues. Au-dessus de l'ouver- ture sont disposées dans un plan des tuyères ou buses 6.
Comme on le voit sur la fig. 3, chaque tuyère 6 est munie d'une chemise de refroidissement 7, parcourue par de l'eau de refroidissement, ou analogue, arrivant par une tubu- lure 8, ladite eau pouvant s'écouler de la chemise de refroi- dissement par une tubulure 9.
Dans l'intérieur de la tuyère et axialement à son ouverture est disposé un tube 10 portant une série de nervu- res 11, à son extrémité intérieure, grâce auxquelles il est maintenu à l'intérieur du canal de la tuyère 6. Devant l'em- bouchure du tube 10, le canal de la tuyère est un peu rétré- ci comme il est représenté en 12. Le tube 10 est avantageu- sement disposé de façon réglable dans la tuyère 6, de façon qu'on puisse modifier la distance séparant l'embouchure du tube 10 de l'embouchure de la tuyère 6. Grâce à ce montage, on peut agir sur le mode de formation du mélange des agents que l'on introduit par le tube 10 et des agents s'écoulant dans l'espace annulaire existant entre le tube 10 et la pa- roi intérieure de la tuyère 6.
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Le corps de la tuyère 6 est disposé dans un carter conique 13 appliqué contre l'habillage 2 de la maçonnerie ré- fractaire 1.
On fait passer par la conduite 14 l'oxyde de car- bone, ou un mélange d'oxyde de carbone et de vapeur d'eau, comme on l'a décrit précédemment, ladite conduite 14 débou- chant dans l'espace annulaire entre le tube 10 et la tuyère 6.
On introduit de l'oxygène par la tubulure 15 re- liée à l'intérieur du tube 10. Les tubulures 14 et 15 sont contrôlées par des vannes de réglage désignées par 16 et 17 à la fig. 1. Elles sont reliées à la conduite collectrice 18, en forme d'anneau, pour l'alimentation en oxygène et à la conduite 19 en forme d'anneau, pour l'admission d'oxyde de carbone, ou d'un mélange d'oxyde de carbone et d'hydrogène.
Lors de la réaction, il se développe devant chaque tuyère, à l'intérieur du haut-fourneau, une zone à haute tem pérature représentée sur la fig. 2 par la ligne pointillée 20, zone dans laquelle on atteint une température supérieure au point de fusion des scories et du fer.
Comme on le voit sur la fig. 2 , les tuyères 6 sont disposées à une distance telle l'une de l'autre que les zo- nes 20 à haute température, ou zones de fusion, se touchent ou se chevauchent. On réussit ainsi à former dans l'ouvrage du haut-fourneau, autour de la zone centrale ou "zone morte". désignée en 21,- une zone. annulaire continue dans laquelle sont fondus les scories et le fer.
Plus on ajoute d'oxyde de carbone à l'oxygène, plus la zone de fusion autour des tuyères 6 s'élargit, pour atteindre finalement, lorsque la teneur en oxyde de carbone est suffisante, l'extension représentée par la ligne poin- tillée 22, qui correspond sensiblement à l'état qui règne
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dans l'ouvrage, lors du fonctionnement du haut-fourneau avec de l'air ordinaire utilisé en tant que vent.
Le lit de fusion du haut-fourneau présente la com- position qui est nécessaire pour obtenir le fer à fondre dans le four et qui correspond à la composition et aux propriétés du minerai à transformer. Le lit de fusion contient également une quantité suffisante de coke en morceaux pour permettre le passage des gaz se formant dans l'ouvrage, à travers le char gement de la cuve. L'inclinaison de l'étalage 23 du haut-four neau dépend de la hauteur totale du four utilisé et surtout de la hauteur de la cuve.
Comme on le voit sur la fig. 2, le nombre des tuyè res d'insufflation 6 qu'il y a lieu de prévoir, selon l'inve tion, est sensiblement'supérieur à celui qui existe dans un haut-fourneau fonctionnant avec de l'air ordinaire en tant que vent. De préférence, la distance séparant les tuyères d'insufflation l'une de l'autre. est de 0,25 à 0,8 m, et il est avantageux dans tous les cas de maintenir la distance en= tre deux tuyères d'insufflation voisines à une valeur infé- rieure à 2,1 m.
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