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CENTRE NATIONAL DE RECHERCHES METALLURGIQUES,
La présente invention est relative à un busil- Ion de haut fourneau particulièrement intéressant pour sa résis- tance aux hautes températures auxquelles il est soumis.
Lors de l'insufflation de vent chaud par les tuyères d'un haut fourneau, on constate que le busillon, géné- re.lement constitué d'acier ou de fonte, est porté à haute tem- pérature avec pour conséquence une réduction de sa résistance mécanique, une forte oxydation et une perte de chaleur consé- quente. Cette perte de chaleur constitue déjà un sérieux in- convénient mais en outre, le métal subit des déformations plus
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ou'moins importantes nécessitant parfois l'arrêt de l'insuf- flation et le remplacement des pièces déformées.
Pour remédier à ces inconvénients, on a préco- nisé de garnir les parois intérieures du busillon d'une matière réfractaire sous forme de pisé ou de briques.On améliore ainsi la résistance du métal et on diminue les pertes de chaleur mais la durée de service du garnissage réfractaire est relativement courte, principalement à cause de l'abrasion superficielle due au passage du vent chaud à une vitesse de l'ordre de 200 km. par heure et plus.
On a également préconisé l'usage d'un busillon composé de eux tubes métalliques concentriques formant dou- ble paroi avec espace libre ménagé entre le tube extérieur et le tube intérieur. Cet espace libre fait office d'écran ther- mique et on lui adjoint celui de récupérateur de chaleur en y faisant circuler un 'fluide approprié que l'on peut introduire ensuite dans le haut fourneau. Le calorifugeage d'un tel busil- lon à double paroi peut aussi être assuré par le remplissage de l'espaça libre ménagé entre les paroisau moyen d'une ma- tière réfractaire, telle que par exemple de l'amiante,sous forme pulvérulente.
Ce type de busillon présente toutefois en- core l'inconvénient d'une réduction de résistance et d'une forte oxydation du tube intérieur avec es mêmes conséquences que celles énumérées plus haut, c'est-à-dire déformations et nécessité éventuelle d'interrompre l'insufflation pour rempla- cer les pièces trop déformées.
La présente invention a pour objet un busillon à àouble paroi métallique résistant très bien aux hautes tem- pératures.
Le busillon à double paroi métallique, objet de la présente invention, particulièrement intéressant pour l'insufflation de vent chaud au haut fourneau, est essentiel- lement caractérisé en ce que la paroi intérieure est consti-
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tuée de l'alliage de composition suivante :
EMI3.1
0,05% C f3 r ': C / r 5 i . ¯nJ.7o O,5 BÉ ± w7 f. %Ô P # 0,02 % S # 0,02 %
EMI3.2
2 7 .,w. C r ,^' , 2 % 48 % " C o ,! a 2 / Fe : solde.
Suivant l'invention, l'alliage dont est cons- tituée la paroi intérieure du busillon a une teneur eu carbone 'comprise de préférence entre 0,05 % et 0,12 %.
Egalement suivant l'invention, l'alliage dont est constituée la paroi intérieure du busillon a une teneur en carbone comprise entre 0,25 % et 0,40 % et a en outre soit une teneur en niobium comprise entre 2 % et 2,2%, soit une teneur en tantale comprise entre 3,8 % et 4,2 %.
Les propriétés de ces alliages sont telles que la paroi du busillon ainsi constituée conservera une bonne ré- sistance aux sollicitations mécaniques et à l'oxydation même si on utilise pour l'insufflation, du vent chaud à une température supérieure à 800 C.
Il est à noter que cette paroi métallique in- térieure peut être une mince tôle métallique destinée à servir @ de recouvrement protecteur du garnissage réfractaire intérieur d'un busillon ordinaire à simple paroi, constitué d'acier ou de fonte. De ce fait, la surface du dit garnissage réfractaire n'est plus soumise à l'abrasion due au passage du vent chaud.
Par ailleurs, le busillon à double paroi mé- tallique, objet de la présente invention, peut se présenter sous la forme connue de deux tubes concentriques avec espace libre ménagé entre le tube extérieur et le tube intérieur, le
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dit tube intérieur étant alors constitué d'un des alliages pré- ci-dessus, tandis que le tube extérieur est' constitué d' acier ou de fonte généralement employé dans ce cas. Comme déjà dit plus haut, on peut faire circuler un fluide approprié dans le dit espace libre et ensuite introduire le dit fluide dans le haut fourneau, ce qui permet non seulement un bon calorifugeage du busillon mais aussi une récupération de chaleur qui sans cela serait perdue.
REVENDICATIONS.
1. Busillon à double paroi métallique particu- lièrement intéressant pour l'insufflation de vent chaud au haut fourneau, caractérisé en ce que la paroi intérieure est consti- tuée de 3'alliage de compositions suivantes s
EMI4.1
o,cS I 04 % 0,5 % # Mn # 1 %
EMI4.2
e 'J .."0... e.5 l . 1 o P # 0,02 % S # 0,02 %
27 % # Cr # 29 % 48 % # Co # 52 %
Fe solde.
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NATIONAL CENTER FOR METALLURGICAL RESEARCH,
The present invention relates to a blast furnace nozzle which is particularly advantageous for its resistance to the high temperatures to which it is subjected.
When hot blast is blown through the nozzles of a blast furnace, it is found that the nozzle, generally made of steel or cast iron, is brought to high temperature with the consequence of reducing its mechanical resistance, strong oxidation and consequent heat loss. This heat loss is already a serious drawback, but in addition, the metal undergoes more deformation.
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or 'less important sometimes necessitating stopping the insufflation and replacing deformed parts.
To remedy these drawbacks, it has been recommended to line the interior walls of the nozzle with a refractory material in the form of rammed earth or bricks. This improves the resistance of the metal and reduces heat loss but also the service life. of the refractory lining is relatively short, mainly because of the surface abrasion due to the passage of the hot wind at a speed of the order of 200 km. per hour and more.
It has also been recommended to use a nozzle made up of concentric metal tubes forming a double wall with free space between the outer tube and the inner tube. This free space acts as a heat shield and is added to that of a heat recovery unit by circulating therein an appropriate fluid which can then be introduced into the blast furnace. The thermal insulation of such a double-walled nozzle can also be ensured by filling the free space formed between the walls by means of a refractory material, such as for example asbestos, in powder form.
However, this type of nozzle still has the drawback of a reduction in resistance and of a strong oxidation of the inner tube with the same consequences as those enumerated above, that is to say deformations and possible necessity of stop insufflation to replace parts that are too deformed.
The object of the present invention is a nozzle with a double metal wall which is very resistant to high temperatures.
The double-walled metal nozzle, object of the present invention, which is particularly useful for blowing hot blast into the blast furnace, is essentially characterized in that the inner wall is constituted by
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slaughter of the alloy of the following composition:
EMI3.1
0.05% C f3 r ': C / r 5 i. ¯nJ.7o O, 5 BE ± w7 f. % Ô P # 0.02% S # 0.02%
EMI3.2
2 7., W. C r, ^ ', 2% 48% "C o,! A 2 / Fe: balance.
According to the invention, the alloy of which the inner wall of the nozzle is made has a carbon content of preferably between 0.05% and 0.12%.
Also according to the invention, the alloy of which the inner wall of the nozzle is made has a carbon content of between 0.25% and 0.40% and also has either a niobium content of between 2% and 2.2. %, ie a tantalum content of between 3.8% and 4.2%.
The properties of these alloys are such that the wall of the nozzle thus formed will retain good resistance to mechanical stresses and to oxidation, even if hot wind at a temperature greater than 800 C. is used for blowing.
It should be noted that this inner metal wall can be a thin metal sheet intended to serve as a protective covering for the internal refractory lining of an ordinary single-walled nozzle made of steel or cast iron. As a result, the surface of said refractory lining is no longer subjected to abrasion due to the passage of the hot wind.
Furthermore, the metal double-walled nozzle, object of the present invention, may be in the known form of two concentric tubes with free space provided between the outer tube and the inner tube, the
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said inner tube then being made of one of the above alloys, while the outer tube is made of steel or cast iron generally employed in this case. As already said above, we can circulate an appropriate fluid in said free space and then introduce said fluid into the blast furnace, which not only allows good insulation of the nozzle but also a heat recovery which would otherwise be lost. .
CLAIMS.
1. Metal double-walled nozzle particularly interesting for blowing hot blast into the blast furnace, characterized in that the inner wall is made of an alloy of the following compositions:
EMI4.1
o, cS I 04% 0.5% # Mn # 1%
EMI4.2
e 'J .. "0 ... e.5 l. 1 o P # 0.02% S # 0.02%
27% # Cr # 29% 48% # Co # 52%
Fe balance.