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Procédé pour l'injection d'un combustible solide pulvérulent dans un four à cuve.
La présente invention concerne un procédé pour l'injection d'un combustible solide pulvérulent dans un four à cuve, en particulier de charbon pulvérisé dans un haut-fourneau.
Dans la description qui suit, l'invention sera exposée en se référant plus spécialement, à titre de simple exemple toutefois, à l'injection de charbon pulvérisé dans un haut-fourneau.
On sait que le prix du coke intervient pour une part de plus en plus grande dans le prix de revient de la fonte produite au haut-fourneau, notamment en raison du renchérissement des charbons cokéfiables. Depuis plusieurs années, on cherche à remplacer au moins partiellement ce coke par des combustibles auxiliaires, moins chers, que l'on injecte en particulier dans le courant de vent chaud, riche en oxygène, circulant dans les tuyères du haut-fourneau. A l'heure actuelle, le charbon pulvérulent est le combustible auxiliaire qui présente le plus grand intérêt économique dans l'optique de son injection au haut-fourneau.
Conventionnellement, le charbon pulvérulent est injecté dans le courant de vent chaud au moyen d'une lance introduite obliquement dans la tuyère.
Le charbon pulvérisé est ainsi injecté dans le sens de circulation du vent chaud, afin de profiter de l'effet d'entraînement créé par ce courant circulant à grande vitesse.
La possibilité d'injecter du charbon pulvérisé dans un haut-fourneau se heurte cependant actuellement à une limite physique de l'ordre de 200 kg de charbon par tonne de fonte. Cette limite résulte notamment de l'impossibilité d'enflammer et de brûler des quantités plus élevées de charbon dans les conditions actuelles d'injection.
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La présente invention a pour objectif d'améliorer ces conditions d'injection en proposant un procédé qui assure une meilleure dispersion du combustible solide pulvérulent dans le courant de vent chaud et qui, en même temps, améliore les conditions mêmes de la combustion du combustible solide pulvérulent.
Conformément à la présente invention, un procédé pour l'injection d'un combustible solide pulvérulent dans un four à cuve, dans lequel on injecte ledit combustible solide pulvérulent dans un courant de vent chaud à insuffler dans ledit four à cuve, est caractérisé en ce que l'on injecte au moins une partie dudit combustible solide pulvérulent à contre-courant dans ledit courant de vent chaud.
Suivant une mise en oeuvre particulière, cette injection à contre-courant peut être couplée avec une injection conventionnelle de combustible solide pulvérulent dans le sens dudit courant de vent chaud.
Par rapport à une telle injection conventionnelle, l'injection à contrecourant proposée par l'invention présente plusieurs avantages techniques intéressants. Il convient de préciser ici qu'au sens de la présente invention, une injection à contre-courant comprend également une injection dirigée obliquement vers l'amont du courant de vent chaud.
En premier lieu, elle assure, par un effet purement mécanique, un éclatement plus rapide et une meilleure dispersion du jet de combustible solide pulvérulent dans le courant de vent chaud. De plus, l'injection à contre-courant assure un temps de séjour plus long du combustible dans le vent chaud, puisque ce combustible présente initialement une vitesse en sens contraire, qui doit s'annuler avant de s'inverser pour accompagner le vent chaud.
Ces conditions sont de nature à favoriser la combustion et permettent d'augmenter la quantité de combustible solide pulvérulent injectée dans un four à cuve.
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Method for injecting a pulverulent solid fuel into a shaft furnace.
The present invention relates to a method for injecting a pulverulent solid fuel into a shaft furnace, in particular pulverized coal into a blast furnace.
In the description which follows, the invention will be explained with more specific reference, by way of simple example, however, to the injection of pulverized coal into a blast furnace.
We know that the price of coke plays an increasingly large part in the cost price of pig iron produced in the blast furnace, in particular due to the higher cost of coking coals. For several years, it has been sought to at least partially replace this coke with cheaper auxiliary fuels, which are injected in particular into the stream of hot oxygen-rich wind flowing in the blast furnace nozzles. At present, pulverulent coal is the auxiliary fuel which is of greatest economic interest from the point of view of its injection into the blast furnace.
Conventionally, pulverulent coal is injected into the current of hot wind by means of a lance introduced obliquely into the nozzle.
The pulverized coal is thus injected in the direction of circulation of the hot wind, in order to take advantage of the ripple effect created by this current circulating at high speed.
However, the possibility of injecting pulverized coal into a blast furnace currently encounters a physical limit of the order of 200 kg of coal per tonne of pig iron. This limit results in particular from the impossibility of igniting and burning higher quantities of coal under the current injection conditions.
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The object of the present invention is to improve these injection conditions by proposing a method which ensures better dispersion of the pulverulent solid fuel in the current of hot wind and which, at the same time, improves the very conditions of combustion of the solid fuel. powdery.
According to the present invention, a method for injecting a solid powdery fuel into a shaft furnace, in which said solid powdery fuel is injected into a stream of hot wind to be blown into said shaft furnace, is characterized in that that at least part of said pulverulent solid fuel is injected against the current in said hot wind current.
According to a particular implementation, this counter-current injection can be coupled with a conventional injection of pulverulent solid fuel in the direction of said hot wind current.
Compared to such a conventional injection, the countercurrent injection proposed by the invention has several interesting technical advantages. It should be specified here that for the purposes of the present invention, a counter-current injection also includes an injection directed obliquely upstream of the hot wind current.
Firstly, it ensures, by a purely mechanical effect, a faster bursting and a better dispersion of the pulverulent solid fuel jet in the current of hot wind. In addition, the counter-current injection ensures a longer residence time of the fuel in the hot wind, since this fuel initially has a speed in the opposite direction, which must cancel before reversing to accompany the hot wind. .
These conditions are likely to promote combustion and make it possible to increase the quantity of pulverulent solid fuel injected into a shaft furnace.