TUYERE DE HAUT FOURNEAU

BLAST FURNACE SNOUT

Abrégé français

PRECIS DE LA DIVULGATION

Cette tuyère d'injection dans un haut-fourneau,
sans circuit de refroidissement, comprend trois chambres
d'injection concentriques séparées, une première chambre
centrale d'injection de vent chaud, une deuxième chambre
annulaire intermédiaire pour l'injection de fuel et une
troisième chambre annulaire extérieure pour l'injection
d'oxygène mêlé à de l'air froid.

Revendications

Les réalisations de l'invention au sujet des-
quelles un droit exclusif de propriété ou de privilège
est revendiqué, sont définies comme il suit:
1. Tuyère de haut-fourneau, du type comprenant
trois chambres d'injection concentriques séparées débou-
chant chacune à travers le nez de la tuyère et reliées à
des sources d'air chaud, de combustible et de comburant
auxiliaire, caractérisée en ce que la chambre centrale
est reliée à la source d'air chaud, en ce que la chambre
annulaire intermédiaire est reliée à la source de combus-
tible et en ce que la chambre annulaire extérieure est
reliée à la source de comburant auxiliaire.
2. Procédé d'injection d'air chaud, d'un
combustible et d'un comburant auxiliaire dans un haut-
fourneau, au moyen d'au moins une tuyère non refroidie à
l'eau, comprenant trois chambres d'injection concentri-
ques séparées débouchant chacune dans le haut-fourneau à
travers le nez de la tuyère, ce procédé étant caractérisé
en ce que l'air chaud est introduit par la chambre
centrale, le combustible est introduit par la chambre
intermédiaire, de telle sorte qu'il sert d'agent de
refroidissement de la tuyère, et le comburant auxiliaire
est introduit par la chambre extérieure.
3. Procédé d'injection selon la revendication
2, caractérisé en ce que le comburant auxiliaire est
constitué par un mélange froid d'air et d'oxygène pur.

Description

ltll~
-- 1

L'invention concerne les tuyeres destin~es ~
injecter de l'air et des combustibles reducteurs auxiliaires dans
un four de siderurgie.
La technique actuelle conduit ~ injecter de l'air
5 porté ~ haute temperature, dit vent chaud, enrichi en oxyg~ne en
conjugaison avec une injection d'hydrocarbure. Ce m~lange, qul
br~le dej~ dans la tuyère, porte celle-ci ~ des températures
destructives, notamment pour le nez de la tuy~re exposé en plus
à la chaleur et au rayonnement du haut fourneau et on est obllgé
10 d'avoir recours ~ un refroidissement par des circuits d'eau comple-
xes qui ont d'ailleurs tendance à se recouvrir de d~p~ts des sels
dissous dans l'eau.
Par ailleurs, l'enrichissement de l'air en oxyg~ne
est limit~ du fait qu'au del~ de 20% l'oxygane porte ~ haute
15 température attaque et detruit les rev~tements r~fractaires
des cowpers.
Le but de l'invention est de rem~dier ~ ces multi-
ples inconvénients et de permettre des injectlons d'oxygène sans
limitation tout en ne necessitant pas de refroidissement d'eau.
A cet effet, l'invention a pour objet une tuyere
de haut fourneau, caractéris8e en ce qu'elle comprend trois
chambres separ~es d'injection débouchant chacune dans le nez
de la tuyère, une chambre pour l'air chaud, une chambre pour
le combustible et une chambre pour le comburant auxiliaire, la
25 chambre d'injection de combustible se trouvant entre les deux
autres chambres.
D'autres caract~ristiques de l'invention ressortiront
de la description ialte ci-dessous, en r~f~rence au dessin annexé.
Bien entendu, la description et le dessin ne sont donnes qu'~ titre
30 d'exemple indicatif, nullement limitatif.
Sur ce de~sin :
- la figure 1 est une coupe axiale d'une tuyere selon l'inven-
tion
- la figure 2 est une vue en bout suivant la fl~che F de la
35 figure 1
- la flgure 3 est un exemple de circuit d'alimentation de la
tuyare selon l'invention.
.

~V~
- 2 -

Selon l'invention, la tuy~re comporte un conduit
1 central formant chambre d'lnjectlon du vent chaud, ce conduit cen-
tral peut-être garni intérieurement d'un revetement 2 r~fractaireO
La chambre 1 est entourée concentriquement par
5 une chambr~ 3 annulaire étroite, de l'ordre du mi]limetre, qui sert
de chambre d'injection de combustible réducteur, par exemple
du fuel et qui d~bouche dans le nez de la tuy~re. Cette chambre 3
est aliment~e par des conduits 4 la reliant ~ une chambre annu-
laire 5 d'alimentation recevant le fuelou tout autre carburant par
10 des orifices 6 de raccordement ~ un circuit d'alimentation.
La chambre annulalre 3 est elle-m~me entour~e
par une chambre annulaire 7 concentrique d'injection de comburant
auxiliaire, tel un mélange air oxyg~ne et qui débouche également
V dans le nez de la tuyère. Cette chambre 7 communique par des
15 conduits 8 a~ec une chambre annulaire 9 d'alimentation munie
d'orifice 10 de raccordement à un circuit d'alimentation.
La tuy~re selon l'invention permet l'in~ection
de n'impoxte quelle ~uantit~ d'oxygène puisque celui-Ci est envoy~
froid, n'~tant plus mélangé au vent chaud mais simplement ~ de
20 l'air froid. Le refroidissement n'est plus nécessaire. En effet,
le fuel dans la chambre d'injection annulaire sert d'agent de
refroidissement et surtout le fuel ~tant inject~ et pulvérisé
travers le nez de la tuyère, il se forme devant celui-cl une
zone de combustion avec nuage de particules de carbone, qui prote-
25 ge le nez de la tuyère du rayonnement calorique des matieres en
fusion à l'int~rieur du four.
On peut avec une telle tuy~re r~guler tr~s ai-
s~ment 1'alimentation au moyen d'un circuit, comme représent~
~ la ~igure 3. On trouve en 11 l'alimentation en vent chaud pour
30 le conduit 1, une alimentation 12 en air froid sur laquelle se
branche une alimentation 13 en oxyg~ne pour ]a chambre 7,
enfin une alimentation 14 en fuel avec rechauffage 15 ~ la
vapeur pour la chambre 3, avec en parallèle une alimenta-
tion 16 à la vapeur seule qui sert lors de l'arret
35 prolong~ d'alimentation en fuel ~ purger la chambre 3
et les conduits 4 et 5 d'alimentation ou ~ mettre ceux-ci
. .

_

3 la temp~rature convenable lor~ de la réinjection de fuel.
Il est évident que le fuel peut être remplacé par
d'autres agents réducteurs et, en particulier, par du gaz
L'invention n'est pas limitee aux formes de
r~alisation repr~sent~es ~t décrites en détail, car diverses
modifications peuvent y êtFe apport~es sans sortir de son cadre.


.


.
'




. . .



. .