Procédé pour régler la marche d'un haut fourneau.
La présente invention concerne un procède pour régler la marche d'un. haut fourneau et en particulier d'un haut fourneau sidérurgique. La conduite d'un haut fourneau est délicate et de
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mentant chaque tuyère. D'autres procédés sont basés sur le maintien d'une pression au gueulard fixée d'avance. Un autre procédé encore repose sur la perte de charge dans le haut fourneau.
Toutefois, ces procédés ne sont pas entièrement satisfaisante probablement parce qu'ils ne tiennent pas compte de la majorité des variables du fonctionnement du haut fourneau. Ces variables sont nombreuses et sont notamment la nature de la charge, en particulier la composition chimique et la qualité physique du coke et des minerais, la pression de soufflage, le débit du
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pression au gueulard, la distribution de l'air, ainsi que la qualité et la quantité du fer à produire. L'opérateur ne peut
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rate= devra obtenir du fer ayant une faible teneur en soufre
ou atteindre la production maximum, quelle que soit la teneur
en soufre. La conduite du haut fourneau diffère dans chaque
cas. L'opérateur doit aussi faire marcher le four avec les matières premières dont il dispose. Ainsi, la qualité du coke peut varier de même que celle du minerai de fer, des agglomérés et/ou des briquettes. Pour les raisons énumérées plus haut, il est impossible de conduire la marche du haut fourneau de façon qu'il produise toujours la quantité maximum de fer de la meilleure qualité.
On a découvert que quatre variables sont extrêmement importantes pour la marche au haut fourneau. Ce sont la pression de soufflage, les paramètres d'état du gaz quittant le gueulard
du haut fourneau, le débit et la teneur en humidité du vent. La pression de soufflage et l'état du gaz de gueulard sont des variables qui dépendent de la nature de la charge et du mode de fonctionnement du four, étant donné qu'ils sont liés à la qualité et
à la quantité ae fer produit. L'état du gaz ae gueulard peut être
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- l'état du gaz de gueulard pour la marche d'un tour conduite d'une certaine façon avec une charge donnée. Lorsque la pression de . soufflage ou l'état du gaz de gueulard s'écartent de la valeur optimum, le fonctionnement du four n'est pas efficace et se
déplace vers un état de déséquilibre gênant.. La demanderesse a également découvert qu'il est possible de corriger la marche
du four en agissant sur le débit et la teneur en humidité du
vent.
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de façon régulière et reproductible un résultat optimum ou un résultat meilleur, tenant compte de la nature de la charge et du rendement recherché;
- un tel procédé dans lequel la pression de soufflage <EMI ID=6.1>
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fiées pour parvenir au résultat recherché;
- un tel procédé qui compense les fluctuations et les modifications de l'état des matières premières avant que l'effet n'en devienne apparat;
- un tel procédé qui utilise plus efficacement le coke et le vent;
- un procédé de ce genre qui assure une marche plus régulière du four et qui permette d'obtenir un laitier d'une composition plus appropriée ainsi qu'un fer plus uniforme.
Ces buts et d'autres ressortiront mieux de la descrip- tion ci-après et des dessins annexés illustrant l'invention.
La Fig. 1 est une vue schématique d'un haut fourneau et
de ses installations auxiliaires;
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teur 14. Les matières premières, à savoir le coke, le calcaire et le minerai de fer, sont amenés au gueulard du four par l'élé- vateur du skip habituel 16. Les gaz de haut fourneau passent du
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20. Une conduite circulaire de vent 22 entoure le haut fourneau 2.
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de vent chaud 26. Une soufflante 28 envoie de l'air froid par l'intermédiaire d'une conduite de vent froid 30 à un régénérateur
32 où il est chauffé avant d'être envoyé à la conduite de vent chaud. 26. Tout l'équipement décrit est classique. La soufflante
28 peut faire varier la quantité d'air fourni à l'aide du régulateur 33, et un dispositif 34 est prévu pour mesurer le débit du vent en mètres cubes par minute (dans les conditions normales
de pression et de température). Un manomètre enregistreur 35 monté à la consulte circulaire de vent chaud mesure la pression
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enregistre l'humidité en grammes par mètre cube d'air dans la conduite de vent chaud 26. La quantité d'humidité dans la conduite de vent froid 30 est modifiée par une injection de vapeur V admise par l'ajutage 38. Un dispositif thermosensible 40 est prévu dans la prise de gaz 18 pour mesurer et enregistrer la température du gaz de gueulard. Le dispositif 40 peut être remplacé par un analyseur de gaz ou par un calorimètre mais le dispositif thermosensible est préféré en raison de sa simplicité et l'invention sera, par conséquent, décrite dans la suite à titre d'illustration en se référant aux lectures de température. Il convient de noter que les dispositifs 32, 33, 34, 35, 36 et 40 sont tous classiques et que les lectures ne doivent pas être faites aux endroits indiqués.
La demanderesse a découvert que le procédé de réglage doit être basé sur la relation ou équation cybernétique suivante:
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où X est le nombre de charges par heure, A le volume d'air ou de vent en mètres cubes par minute (dans les conditions normales de pression et de températire), B est la teneur totale en humidité du vent en grammes par mètre cube, C est la pression de soufflage en !
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remplissage qui nécessite d'habitude deux déversements.
Pour mettre en oeuvre la présente invention, on a établi l'abaque de la Fig. 2 basé sur l'équation ci-dessus. La colonne 1 ; comprend une réglette coulissante 42 sur laquelle est indiquée la
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indique la correction du volume du vent en mètres cubes dans les conditions normales de pression et de température, établie en fonc- tion de la pression réelle de soufflage. La colonne 3 indique la correction de l'humidité en grammes par mètre cube sur la base de
la pression réelle de soufflage. La colonne 4 comprend une réglette coulissante 44 sur laquelle est indiquée la température réelle du
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volume du vent en mètres cubes mesurée dans les conditions normales ! de température et de pression sur la base de la température réelle
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appelée "rangée de base réglable" et les colonnes 2 et 3 confortent des fenêtres 48 et 50 au niveau de cette rangée de base. Un* réglet-
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portant la teneur en humidité en grammes par mètre cube passe
sous la colonne 3.
i
<EMI ID=20.1> valeurs optima ou de base pour le volume du vent, l'humidité, la pression de soufflage et la température au gueulard pour le four
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consiste (1) à maintenir l'allure de chargement, le niveau de
la charge et la température du vent aussi constants que possible et à modifier les autres variables aussi pur que le permettent les exigences du fonctionnement et de la production; (2) à stabiliser
la pression de soufflage en maintenant le volume du vent à une valeur suffisante pour provoquer un ou deux commuta tiens du four entre les coulées. Plus de deux commutations entre les coulées indiquent un soufflage trop vif et une absence de commutation correspond à un soufflage trop faible; (3) à stabiliser la tempéra- ture du gaz au gueulard à une valeur moyenne, par exemple entre
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gueulard varie autour de valeurs supérieures à celles indiquées, il
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valeur désirée. Si 1* augmentation de la teneur en humidité commence à refroidir le creuset plus qu'il ne faut pour une marche normale, . il faut augmenter la quantité de coke. Si la température du gaz au gueulard varie autour de valeurs inférieures à celles désirées, la teneur en humidité doit être réduite et s'il en résulte que le creuset s'échauffe plus qu'il n'est intéressant, il faut réduire la quantité de coke. Cette opération est poursuivie jusqu'à ce que la <EMI ID=25.1> .établies de nouveau et la valeur moyenne du volume de vent est indiquée dans la fenêtre 48 et la valeur moyenne de la teneur
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pression optimum de soufflage et la température optimum du gaz au gueulard pour la charge utilisée. Les réglettes 42 et 44 sont déplacées de façon que la pression optimum de soufflage et la température optimum du gaz au gueulard apparaissent dans la rangée ;
46.
L'opérateur consulte à intervalles réguliers les dia- grammes des enregistreurs de pression de soufflage et de température
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minimum peut suffire. Toutefois, dans certains cas, des corrections ' faites toutes les six minutes peuvent donner de bons résultats
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les lectures et les réglages toutes les demi-heures. Dans la plupart des cas, des temps supérieurs à une demi-heure ne seraient pas satisfaisants,' à moins que la charge ne soit particulièrement uniforme et de haute qualité. Si la pression réelle de soufflage est supérieure à la valeur optimum, on réduit le débit du vent et
on augmente sa teneur en humidité. Si la pression réelle de soufflage est inférieure à la valeur optimum, on augmente le
débit du vent et on réduit sa teneur en humidité. Si la température du gaz eu gueulard est supérieure à la valeur optimum, on diminue le débit du vent et on augmente la teneur en humidité.
Si la température du gaz au gueulard est inférieure à la valeur optimum, on augmente le débit du vent et on diminue la teneur
en humidité. Dans chacun de ces car.; les augmentations et les diminutions sont directement proportionnelles à l'écart
à l'optimum. Le débit du vent diminue deux plus vite qu'il n'augmente pour une modification de la pression de soufflage par rapport à la pression optimum. Dans tous les autres cas, la diminution et l'augmentation sont les mêmes en valeur absolue. Ceci ressort nettement de l'abaque de la Fig. 2.
En supposant pour un four donné que la teneur
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46 et la réglette 44 est déplacée jusque ce que le chiffre
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et la réglette 54 est déplacée jusqu'à ce que le chiffre
34,3 apparaisse dans la fenêtre 50. Ces deux dernières indications ne sont données que pour la facilité" Si la pression de soufflage est de 1,69 kg/cm<2> au manomètre et la température du gaz au gueulard de 188[deg.]C au moment où on
fait les lectures, il ne faut apporter aucune modification. Au moment de la lecture suivante, la pression
de soufflage peut être de 1,76 kg/cm au manomètre et la température du gaz au gueulard de 199[deg.]C.
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du gaz au gueulard.
La soufflante 28 est donc réglée pour fournir 2129 m<3> par minute.
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la température plus élevée du gaz au gueulard. Un supplément d'humidité est donc ajouté par le régulateur 38 pour obtenir une
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188, la teneur en humidité est ramenée à 34,3 g et le débit du vent
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à la main, les valeurs du débit et de la teneur en humidité du
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régulation est automatique, les corrections peuvent être rendues
plus précises.
Quand on recourt pour la régulation à l'analyse du gaz
ou à sa teneur en calories et non à sa température, les chiffres figurant dans la colonne 4 seront différents de ceux indiqués, mais la même relation proportionnelle subsiste.
Bien qu'une forme d'exécution ait été décrite pour illus- trer l'invention, il va de soi que celle-ci est susceptible de nombreuses variantes et de nombreuses modifications sans sortir
de son cadres