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" Procédé pour améliorer le rendement des hauts fourneaux' .
Les techniciens savent parfaitement que le haut fourneau, même à l'état le plus perfectionné, n'est en aucune façon le "colosse" au fonctionnement régulier et facilement contrôlé que l'observateur occasionnel pourrait ponter* Bien que le fonctionne- ment des hauts fourneaux soit actuellement Mieux contrôlé que dans la technique antérieure, de tels fouît agissent encore d'un lanière imprévisible.
En général, on peut considérer que les hauts fourneaux comprennent cinq parties @ (1) le creusets (2) 1 outrage, CI)
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3. t .tlllgt , (4) la cuve et ( ,) 1. ueu1lrd.
La construction et. le onatihhdi; de tour. de 60 ltart sont décrits dans de nombreux ouvrages traitent.- ce sujets Des
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matériaux bruts constituant la charge sont introduits par le eue met du four. La charge ou le minerai à réduire peuvent comprendre des minerais bruts criblas et mélange un fondant préparé, ou dais concentrés de minerai agglomérés par exemple sous forme de granu* les. Cette charge constitue avec le carbonate de calcium et le coke le produit introduit initialement dans le fouft Des matières
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supplémentaires, telles que des scories de tour Martin, des dé- chets et deo battitures de laminage, peuvent être ajoutées en des proportions faibles lorsqu'elles sont disponibles.
Quand un four ne fonctionne pas de façon régulière on dit
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qu'il est en période "d'accrochage" quand la charge ne se déplace pas vers le bas d'une manière normale et régulière. Cet, ' accro-
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ahages est caractérisé par une augmentation rapide des pressions du vent et par l'absence de déplacement de la charge dans les parties supérieures de la colonne de matières de départ.
Initia- lement cet accrochage peut être provoqué par plusieurs conditions seules ou combinées;
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- 10) la scorie fondue peut se resolidifier; 20) les fines du coke et de la charge peuvent obturer les espaces vides et provoquer la formation de " ponts" de ma- tière solide en môme temps qu'une résistance au passage des gaz; - 3 ) le carbone redéposé provenant de la réaction
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2Cp-- C2 + C peut combler les vides entre les particules de mil nerai et empêcher ainsi le passage à contre-courant des gaz et
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des matières j . 4';
les vapeurs alcalines peuvent .1.oon48n..r 4.. 11 partie supérieure de la cuve et agglomérer la matière solide $OU$ forme de grosses masses imperméables
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Lorsque le coke est ttat.totm6 et tit et qui 14 fer #$
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la scorie sont fondus au-dessous de la zone dans laquelle l'accro- chage se produit,il se forme un grand vide spécialement quand l'accrochage se produit pendant un temps appréciable. Quand la charge non supporte se désagrège finalement, on dit que le t'our est en période de " glissement". Ce glissement est caractérisé par un dégagement explosif des gaz à température élevée qui ac- compagne le mouvement brusque de la charge.
Le dégagement Masque des gaz détermine une augmentation nette de la température et de la pression des gaz à la partie supérieure du four,.ce qui fait que les soupapes de sécurité s'ouvrent. En tombant dans L'étalage, la charge entraîne un refroidissement notable de la zone, étant donné que cette charge n'a pas été chauffée de façon appropriée en raison du mauvais contact entre les gaz et la matière solide pendant la période de blocage ou d'accrochage.
Des glissements répétés de cette nature tendent à former des dépôts à la périphérie de l'étalage. Ces dartres ou croûtes gênent encore le fonctionnement normal du four en étranglant le passage des gaz ainsi que le passage de la charge circulant à contre-courant. Une fois que ces croûtes sont formées, le fonc- tionnement devient irrégulier car celles-ci favorisent la forma- tion de nouvelles croûtes sur les parois du four.
A mesure que ces croûtes s'accumulent, les accrochages et les glissements se produisent de façon continuelle et dans le four on doit faire fonctionner ce dernier avec des volumes de vent de soufflage fortement réduits et à des cadences de produc- tion beaucoup plus basses. Par exemple, un haut fourneau dont la sole a un diamètre de 6 m et dont le volume utile est de 784 m3, mais qui contient une quantité notable de croûtes, ne produit que 136 tonnes par jour de métal chaud alors que la production nor- male est d'environ 816 tonnes par jour. La température de la pa- roi de ce four, à 4,5 m au-dessus de l'étalage, est comprise entre 480 et 538 C, ce qui est inférieur d'environ 270 à 330*0 à la normale.
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La demanderesse a constaté qu'un moyen extrêmement effi- cace et économique de faire revenir un haut fourneau à sa cadence. normale de production, de profil de température et de débit de mata.!., lorsque ces facteurs se sont trouvée réduits par suite de conditions comme par exemple la formation de croûtes", de " ponts , d'" accrochages consiste à introduire des quantités importantes de coke brut de pétrole dans la charge en état de dé- placement lent qui se trouve présente dans ce haut fourneau* La combustion de ce coke de pétrole produit des températures extrê- mement élevées,
ce qui a pour effet de créer des températures suffisamment élevées pour affaiblir les croûtes en les ramolis- sont ou en augmentant la fluidité du laitier extrêmement visqueux.
De plus, étant donné que le coke brut de pétrole a une faible teneur en cendres (d'environ 0,3% de façon générale par rapport aux 7 à 14 % du coke normal de haut fourneau) lorsqu'il brûle ce coke de pétrole ne contribue qu'extrêmement peu, voire même pas du tout à l'accumulation de laitier.qui se produit lors de la combustion du coke normal de haut fourneau. De plus, ce coke de pétrole permet un réglage de la quantité de carbonate de calcium de charge qui constitue un laitier plus proche de sa .finition complète dans l'étalage ou zone de fusion primaire.
EXEMPLE 1
Un haut fourneau ayant une sole de 7 m de diamètre et un volume utile de 784 m3 a été malade" ou ' froid" pendant. des mois, sa température interne dans la cuve, à 4,50 m au-des* sus de l'étalage, est de 482-538 C et il ne produit qu'environ 136 tonnes par jour de métal chaud. Par la partie supérieure du , four, on introduit 29 tonnes de coke de pétrole brut, ayant une teneur en matière volatile de 12,5 % et une granulométrie telle que la totalité de ses particules aient une dimension de 101 mm et qu'environ la moitié de ces particules aient une dimension de 25 mm, et on l'ajoute à la charge normale déjà contenue dans le
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four.
En 48 heures, la température régnant dans la cuve, à 4,50 m au-dessus de l'étalage, a augmenté d'environ 5; à 220*0 et est passée jusqu'à 538-704 C, c'est-à-dire une moyenne de 593*0. Apres cette période de 48 heures, on charge encore 29 tonnes du môme coke de pétrole brut, de la même manière.(Pendant l'intervalle, on charge le four de la manière ordinaire avec du minerai, du .coke et du carbonate de calcium, selon un cycle typique de char- gement de hauts fourneaux).
En 24 heures, la température du four, à 4,50 m au-dessus de l'étalage, s'est élevée jusqu'à 649-760 C, soit une moyenne de 704 C. 5 jours plus tard, on introduit 58 tonnes du même coke de pétrole brut dans le four et, en 24 heures, la température de la cuve à 4,50 m au-dessus de l'étalage, a at- teint une moyenne d'environ 816 C. En d'autres termes, la tempé- rature du four est ramenée à une valeur normale, de même que le débit de métal chaud.
Comme on le voit d'après l'exemple précédent, le pro- duit servant à ramener la température à des valeurs normales est utilisé dans le processus de réduction du minerai, le haut four- neau fonctionne en continu pendant cette montée de la température, et il est inutile d'utiliser une main d'oeuvre importante ou un soufflage important, ou des produits d'additions coûteux, comme cela était le cas dans la technique antérieure pour tenter d'amé- liorer le rendement du four.
Le coke de pétrole brut utilisé dans la présente inven- tion est typiquement du genre obtenu dans un système de cokéfac- tion retardée et sa teneur en matières volatiles est généralement comprise entre environ 8 et le % et, de façon typique entre envi- ron 12 et 14 %. Il est également préférable qu'une proportion notable du coke de pétrole utilisé ne soit pas en particules trop grosses ou trop fines.
Les particules de coke de pétrole qui sont retenues sur un tamis à ouvertures de 3,17 mm et qui traversent un tamis à ouverture de 127 mm constituent un exemple typique de
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particules ayant une granulométrie préférée, mais ceci ne doit pas être compris comme une exclusion de l'utilisation de faibles pourcentages de particules de coke de pétrole brutdont les di- mensions dépassent 127 mm ou sont inférieures à 3,17 mm. La teneur en cendres du coke de pétrole brut n'est de préférence pas supé- rieure à environ 1 %.