LU85605A1 - Procede de protection du garnissage refractaire d'un recipient metallurgique - Google Patents

Description

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Ί Λ C 2268/8310.

CENTRE DE RECHERCHES METALLURGIQUES -CENTRUM V00R RESEARCH IN DE METALLURGIE,

Association sans but lucratif -Vereniging zonder winstoogmerk à BRUXELLES, (Belgique).

Procédé de protection du garnissage réfractaire d'un récipient métallurgique.

La présente invention concerne un procédé de protection du garnissage réfractaire d'un récipient métallurgique, au voisinage d'éléments d'introduction de gaz sous la surface d'un-bain mé-tallique contenu dans ce récipient.

Au sens de la présente invention, les éléments d'introduction de gaz comprennent notamment les tuyères de soufflage d'un gaz, - soit d’affinage tel que l'oxygène, soit de brassage tel que 1' argon, et les pièces dites "poreuses'' servant à l'introduction de gaz de brassage. Le procédé de l'invention s'applique dès lors aux divers types de récipients métallurgiques, en particulier aux convertisseurs d'aciérie pouvant comporter au moins un tel élément d'introduction de gaz.

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Pour fixer les idées, la description gui suit , se réfère, à titre purement exemplatif, à un convertisseur à soufflage d'oxygène par le fond. On sait que, dans ce type de convertisseur, les tuyères de soufflage sont logées dans le garnissage réfractaire du fond et sont en principe protégées contre une destruction rapide par un jet d'un agent approprié entourant le jet d'oxygène.

On sait par ailleurs que le garnissage réfractaire situé autour de ces tuyères contient généralement une certaine quantité de carbone. Celui-ci est ajouté au matériau réfractaire afin d'améliorer sa résistance au choc thermique et à l'érosion par les oxydes présents dans le bain métallique. Ces deux propriétés sont particulièrement intéressantes pour le réfractaire situé au voisinage des éléments d'introduction de gaz, car elles ac-a croissent la durée de vie du garnissage et dès lors également celle des tuyères.

On a cependant constaté que ce carbone, qui se présente souvent sous la forme de graphite, manifestait une tendance très marquée à s'oxyder en présence de matières oxydantes chaudes. Ce phénomène apparaît non seulement au cours de l'opération d'affinage ou de brassage du métal, mais également lorsque le convertisseur ne contient pas de métal en fusion, par exemple entre deux coulées. Dans le premier cas, il résulte de la réaction du graphite avec les oxydes présents dans le bain métallique; dans le second cas, il traduit la réaction du graphite avec l'air ambiant chaud ou avec de l'air de balayage introduit·. dans le convertisseur.

La disparition du graphite fait perdre au réfractaire ses propriétés évoquées plus haut et réduit par conséquent la durée de vie des tuyères de soufflage.

w 3.-

La présente invention a pour objet un procédé permettant de remédier à cet inconvénient en empêchant, par un moyen simple, tout contact entre le carbone et . les gaz ou composés oxydants chauds en question.

A cet effet, le procédé qui fait l'objet de la présente invention est essentiellement caractérisé en ce que l'on délimite une zone du dit garnissage comprenant au moins un élément d'introduction de gaz, et en ce que l'on injecte un agent non oxydant dans la dite zone.

Selon l'invention, on délimite la dite zone au moyen d'une paroi étanche au dit agent non oxydant.

Selon une mise en oeuvre particulièrement intéressante, on injecte le dit agent non oxydant de .façon permanente, avec un débit éventuellement variable, dans la dite zone.

Selon une première modalité de mise en oeuvre du procédé de 1’ invention, on injecte dans la dite zone un hydrocarbure liquide au moyen duquel on imprègne le matériau réfractaire entourant le dit élément d'introduction de gaz.

Cette modalité s'est révélée particulièrement intéressante, car l'hydrocarbure liquide peut subir, dans les régions chaudes de la dite zone, un certain craquage avec dépôt de carbone; il est ainsi possible de remplacer, au moins partiellement, le carbone initialement présent dans la zone et qui aurait éventuellement * été oxydé.

Selon une autre modalité de mise en oeuvre, on peut également utiliser un agent réducteur gazeux, susceptible de réagir avec les composés et/ou les gaz oxydants chauds et d'empêcher la combustion du carbone présent dans le réfractaire.

m 4.-

On peut encore, selon l'invention, empêcher tout contact du carbone avec les matières oxydantes chaudes en insufflant dans la dite zone un gaz neutre, par exemple de l'azote ou de l'argon.

Selon un mode de réalisation préférentiel du procédé de l'invention, on délimite une zone comportant un ou plusieurs éléments d'introduction de gaz au moyen d'une enveloppe métallique étanche, excepté sur la face venant en contact avec le métal en fusion et dans laquelle débouchent le ou les éléments en question.

»

On injecte l'agent non oxydant par la face arrière de la dite zone, c'est-à-dire celle qui correspond à l'extrémité d'entrée du ou des éléments; la partie de l'enveloppe métallique correspondant à cette face arrière est pourvue d'orifices permettant d'une part, le passage du ou des éléments et d'autre part, l'in-* jection du dit agent non oxydant.

Selon l'invention, on règle la pression d'injection du dit agent oxydant, de telle façon que sa pression à la sortie par la face opposée, dite face avant de la dite zone, soit au moins égale à celle des matières présentes dans le récipient.

Il convient de souligner que le procédé de l'invention peut également s'appliquer à des récipients dont le garnissage initialement ne contient pas de carbone, ce qui est généralement le cas des poches de coulée. Il s'est en effet avéré intéressant d'introduire un hydrocarbure liquide, conformément au présent procédé, dans une zone entourant une brique poreuse servant à l’insufflation d'un gaz de brassage. Le carbone déposé par craquage de l'hydrocarbure a permis d'augmenter localement la résistance du réfractaire au choc thermique notamment.

Claims (8)

1. Procédé de protection du garnissage réfractaire d'un récipient métallurgique au voisinage d'éléments d'introduction de gaz sous la surface d'un bain métallique contenu dans le dit récipient,caractérisé en ce que l'on délimite une zone du dit ' garnissage comprenant au moins un élément d ' introduction de gaz et en ce que l'on injecte un agent non oxydant dans la dite zone.

2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que 1' on délimite la dite zone au moyen d'une paroi étanche au dit agent non oxydant.

3. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'on délimite la dite zone au moyen d'une enveloppe métallique couvrant la surface latérale et la face arrière de la dite zone, la partie de l'enveloppe métallique correspondant à la dite face arrière étant pourvue d'orifices permettant d'une part, le passage du ou des éléments d'introduction de gaz et d'autre part, l'injection du dit agent non oxydant.

4. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'on injecte le dit agent non oxydant de façon permanente, sous une pression et/ou avec un débit éventuellement variable, dans la dite zone.

5. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'on règle la pression d'injection du dit agent non oxydant de telle façon que sa pression à la sortie par la face avant de la dite zone soit au moins égale à celle des matières présentes dans le dit récipient. 6.- * ' t * J

5.- 4 * k*# Revendications.

6. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'on injecte dans la dite zone un hydrocarbure liquide au moyen duquel on imprègne le matériau réfractaire entourant le dit élément d'introduction de gaz.

7. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'on injecte dans la dite zone un agent réducteur gazeux, susceptible de réagir avec les composés et/ou les gaz oxydants chauds et d'empêcher la combustion du carbone présent dans le réfractaire.

8. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'on injecte dans la dite zone un gaz neutre, de préférence de l'azote ou de l'argon, afin d'empêcher tout contact du carbone avec les matières oxydantes chaudes. Dessins :_______planches Ir panes dont________A.....page de garde pages de description _______sL.. pages de revendication ; _______^.....abrégé descriptif Luxembourg, le 2 4 OCT. 1984 . Le mandataire : Me AkinZ/Ruk^vina , , , , Û ! ! J I