LU84337A1

LU84337A1 - Procede pour alimenter en energie un four de rechauffage de produits metallurgiques

Info

Publication number: LU84337A1
Application number: LU84337A
Authority: LU
Inventors: Herve Sierpinski; Jean Luc Roth
Original assignee: Siderurgie Fse Inst Rech
Priority date: 1981-09-07
Filing date: 1982-08-17
Publication date: 1983-02-28
Also published as: BE894133A; JPS58104122A; FR2512536A1; IT1193396B; FR2512536B1; DE3232596A1; DE3232596C2; US4462792A; CA1182999A; NL8203373A; IT8223068A0

Description

PROCEDE POUR ALIMENTER EN ENERGIE UN FOUR DE RECHAUFFAGE DE PRODUITS METALLURGIQUES

La présente invention concerne l'alimentation en énergie de fours 5 de réchauffage de produits métallurgiques longs, tels que brames, blooms, billettes, etc..., notamment dans une usine sidérurgique intégrée.

Comme on le sait, avant de laminer des produits métallurgiques tels que brames, blooms, billettes, etc..., on les réchauffe dans un four à des températures de l'ordre de 1200° C. Pour porter les produits à d'aussi 10 hautes températures, on est obligé d'utiliser des combustibles à haut pouvoir calorifique tels que du gâz de cokerie ou du fuel. Or, de tels combustibles présentent l'inconvénient d'être très onéreux. Ce problème prend une importance particulière étant donné la crise pétrolière actuelle.

Le but de la présente invention est justement de résoudre le 15 problème rappelé ci-dessus.

A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de conduite d'un four de réchauffage de produits métallurgiques selon lequel on utilise, comme combustible principal, le gaz de gueulard, produit par un haut fourneau, après l'avoir préchauffé, avant son introduction dans le four, à 20 une température d'au moins 800° C, à l'aide d'au moins une torche à plasma.

Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, on brûle le gaz préchauffé avec de l'air comburant qui est lui-même préchauffé avant son introduction dans le four par échange de chaleur avec les fumées sortant du four. Un chauffage de l’air, éventuellement complémentaire au 25 précédent, peut également être effectué à l'aide d'une torche à plasma.

Comme on le comprend, l'idée de base de l'invention est d'utiliser comme combustible principal, un gaz de faible pouvoir calorifique, donc bon marché, tel que le gaz produit par un haut fourneau, après lui avoir fait subir préalablement un traitement approprié pour qu'il puisse jouer le rôle JO de combustible principal. En effet, grâce au préchauffage à au moins 800° C du gaz de haut fourneau, on obtient, lors de la combustion du gaz dans le four de réchauffage, la même température de flamme (environ 1800° C) qu'avec des combustible dits "riches".

En plus du fait qu'elle permet d'utiliser un combustible bon 55 marché, l'invention présente l'avantage supplémentaire d'apporter une solution au problème de l'utilisation du gaz produit par le haut fourneau dans une usine sidérurgique.

L'invention sera mieux comprise è la lecture de la description qui 59 suit, faite en se référant è la figure jointe qui représente un mode de 2 i réalisation du procédé eelon l'invention.

Sur la figure, on a représenté schématiquement, un four de réchauffage de brames qui comporte une entrée 1 pour le chargement des brames 2 et une sortie 3 pour leur déchargement. Les brames se déplacent 5 dans le four et traversent successivement une zone de préchauffage, une zone de chauffage et une zone d'égalisation thermique ; ces dispositions de type classique n'ont pas été représentées sur la figure.

La voûte 13 du four est équipée de brûleurs 4A, 4P et 4C ; la paroi latérale ou le fond (selon la forme du four) peut également être équipée de 10 brûleurs, mais pour plus de clarté, on ne les a pas représentés sur la figure.

Le gaz de gueulard produit par le haut fourneau de l'usine est introduit en 5 dans une enceinte 6 placée à proximité du four et équipée de torche à plasma 7. Les torches à plasma 7 peuvent être par exemple des 15 torches à électrodes froides que l'on trouve actuellement sur le marché. Le gaz est préchauffé dans l'enceinte 6 à une température d'au moins 800° C et en sort par le conduit 8 qui l'amène aux brûleurs 4A, 4B et 4C.

Parallèlement, de l'air à la température ambiante est introduit en 9 dans un échangeur de chaleur 10 monté sur la cheminée 11 d'évacuation des 20 fumées du four. Dans l'échangeur 10, l'air est porté à une température d'environ 600° C par échange de chaleur avec les fumées sortant du four. L'air comburant sort ainsi préchauffé par le conduit 12 qui l'amène dans les brûleurs 4A; 4B et 4C. Selon une variante de réalisation, le préchauffage de l'air peut être également effectué è l'aide de torches à 25 plasma ; ce mode de réalisation n'est pas représenté sur la figure.

Dans les brûleurs 4A; 4B et 4C, les débits du gaz de gueulard et de l'air sont réglés suivant les températures désirées dans chaque zone du four. Généralement, les sorties des brûleurs sont orientées de façon à ce que les flammes et les fumées soient à contre-courant du déplacement des 30 brames.

Le préchauffage du gaz de gueulard à l'aide de torches à plasma, selon l'invention, est particulièrement intéressant car il est préférable d'avoir un moyen de chauffage rapide compte tenu de l'instabilité de l'oxyde de carbone aux températures de 500 à 700° C, instabilité qui risque 35 de provoquer des dépôts de carbone.

On donne ci-dessous, è titre non limitatif,un exemple de conditions de conduite du four de réchauffage conforme è l'invention : - Production du four : 200 tonnes/heure en continu, 39 i - Température des brames è la sortie du four : 1200° C, 3 ' - Débit du gaz de gueulard introduit dans le four : 80 000 NnfVheure, - Température de préchauffage du gaz : 850° C, - Débit de l’air introduit dans le four : 90.000 NmVheure, 5 - Température de préchauffage de l'air par échange de chaleur avec les fumées : 600° C, - Débit des fumées sortant du four : 120.000 Nm^/heure, - Température des fumées sortant du four : 900° C, - Puissance totale des torches à plasma : 30 Megawatt.

10 Le procédé conforme à l'invention permet d'abaisser sensiblement le coût de l'alimentation du four de réchauffage. En effet, on peut estimer que l'alimentation en combustible riche revient à environ 60 F/tonne de produit réchauffé, alors que l'alimentation en gaz de haut fourneau préchauffé à l'aide de torches à plasma revient à environ 45 F/tonne de 15 produit réchauffé, soit une économie d'environ 25 %,

Claims

4 ' REVENDICATIONS 1°) Procédé pour alimenter en énergie un four de réchauffage de produits métallurgiques tels que bramesblooms, billettes, etc..., 5 notamment dans une usine sidérurgique intégrée, caractérisé en ce que l'on utilise comme combustible principal le gaz de gueulard, produit par un haut fourneau, après l'avoir préchauffé, avant son introduction dans le four, à une température d'au moins 800° C, à l'aide d'au moins une torche à plasma. 2°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on 10 brûle le gaz préchauffé avec de l'air comburant qui est lui-même préchauffé, avec son introduction dans le four, par échange de chaleur avec les fumées sortant du four. 3°) Procédé selon les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l'on brûle le gaz préchauffé avec de l'air comburant qui est lui-même 15 préchauffé, avant son introduction dans le four, à l'aide d'au moins une torche à plasma. y/^ / y ^^y %