BE1009916A6

BE1009916A6 - Procede pour determiner la quantite de metal liquide dans un recipient metallurgique.

Info

Publication number: BE1009916A6
Application number: BE9600099A
Authority: BE
Inventors: Pierre Nyssen
Original assignee: Centre Rech Metallurgique
Priority date: 1996-02-05
Filing date: 1996-02-05
Publication date: 1997-11-04

Abstract

On insuffle un gaz, avec un débit constant, à travers le fond d'un récipient métallique contenant du métal liquide. On mesure la pression de gaz nécessaire pour réaliser cette insufflation de gaz et on en déduit la hauteur de la colonne de métal liquide au point d'insufflation. Le gaz est insufflé de présence en au moins un point caractéristique, situé par exemple dans une zone de plus grande usure du garnissage. En combinaison avec une mesure du niveau, on peut déterminer le profil et le degré d'usure du garnissage. Application à la mesure du volume du talon liquide au four à arc électrique en sidérurgie.

Description


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  Procédé pour déterminer la quantité de métal liquide dans un récipient métallurgique. 



  La présente invention concerne un procédé pour déterminer la quantité de métal liquide dans un récipient métallurgique, en particulier dans un four à arc d'aciérie. 



  Actuellement, la charge des fours à arc d'aciérie est constituée principalement de ferrailles que l'on fond au moyen d'un arc électrique de haute puissance. A la fin de la fusion, l'acier liquide est versé hors du four et une nouvelle charge peut être enfournée pour être fondue à son tour. 



  Le four n'est cependant pas entièrement vidé, car on conserve dans le fond du four une certaine quantité d'acier liquide,   dite"talon liquide"ou   "pied de bain", destinée à faciliter la fusion de la charge suivante. 



  Pour des raisons économiques évidentes, l'importance de ce talon liquide doit être limitée et ne devrait en général pas dépasser environ 10 % du poids d'une charge fondue. 



  Dans la pratique actuelle, le poids du talon liquide est estimé visuellement par l'opérateur. Cette technique empirique présente cependant deux inconvénients majeurs. D'une part, l'erreur cumulée sur la quantité d'acier, due à l'imprécision du poids des charges successives de ferrailles, et d'autre part la méconnaissance du profil du fond du four, due à l'usure progressive, mais aléatoire du garnissage réfractaire, rendent impossible toute évaluation fiable du talon liquide. Dans certains cas, celui-ci peut atteindre 40 % de la charge. 



  La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients en proposant un procédé fiable et relativement simple pour déterminer la quantité de métal liquide dans un récipient métallurgique, en particulier dans un four à arc d'aciérie. 

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 Conformément à l'invention, un procédé pour déterminer la quantité de métal liquide dans un récipient métallurgique, dans lequel on insuffle un gaz dans le métal liquide à travers le fond dudit récipient métallurgique, est caractérisé en ce que l'on insuffle ledit gaz en au moins un point avec un débit constant, en ce que l'on mesure la pression de gaz nécessaire pour réaliser l'insufflation du gaz audit point du fond, et en ce que l'on en déduit la hauteur de la colonne liquide du bain audit point. 



  Avantageusement, on effectue ces opérations, de préférence simultanément, en plusieurs points, par exemple en au moins trois points caractéristiques du fond du récipient ; il est notamment intéressant que ces points soient situés dans les zones de plus grande usure du garnissage réfractaire du fond dudit récipient. 



  La mesure de la hauteur de la colonne liquide en plusieurs points permet d'une part d'estimer avec une bonne précision l'allure du profil du garnissage réfractaire et d'autre part de déterminer le volume, et par conséquent le poids, des matières liquides restant dans le récipient. En combinant cette mesure avec une mesure du niveau du bain liquide, on peut alors déterminer le degré d'usure du garnissage et donc la variation du volume intérieur du récipient due à l'usure de ce garnissage. 



  Une connaissance relativement précise du profil d'usure du garnissage est particulièrement intéressante. En règle générale, il n'est cependant pas possible de l'obtenir sans effectuer des mesures directes, parce que l'usure de ce garnissage n'est pas une fonction univoque du nombre de charges ; elle dépend également et largement de divers paramètres de conduite de l'opération de fusion, tels que le degré d'oxydation et la température du bain de métal ou encore la qualité des matières réfractaires constituant ce garnissage. 



  Le procédé de l'invention permet de déterminer, avec une bonne précision, l'épaisseur du talon liquide en plusieurs points d'un récipient métallurgique. En aciérie, ce talon liquide est en général principalement constitué d'acier liquide. Il peut cependant arriver qu'une couche de scorie liquide flotte sur l'acier liquide. Habituellement, l'épaisseur de 

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 cette couche de scorie est faible par rapport à la hauteur d'acier liquide et elle peut être négligée. Dans le cas contraire, il conviendra de mesurer l'épaisseur de cette couche de scorie liquide et de déterminer, par différence, l'épaisseur du talon d'acier liquide proprement dit. 



  Suivant une mise en oeuvre particulière, on peut mesurer la hauteur d'acier liquide dans le four au cours même de l'opération de fusion des ferrailles. Cette mesure peut être effectuée soit à des intervalles de temps prédéterminés, soit en continu ; malgré l'agitation du bain d'acier et les fluctuations locales du niveau qui en résultent, il est possible de suivre ainsi, de manière essentiellement qualitative, l'évolution de la fusion de la charge du four. 



  Suivant une caractéristique supplémentaire, on insuffle ledit gaz à travers le fond du récipient métallurgique, de préférence à travers des éléments poreux logés dans le garnissage du fond du récipient. Avantageusement, on utilise à cet effet un ou plusieurs des éléments poreux destinés à insuffler un gaz de brassage par le fond du bain de métal. 



  Egalement selon l'invention, le gaz insufflé est de préférence un gaz neutre, en particulier de l'argon ou de l'azote. 



  L'avantage essentiel offert par le procédé de l'invention réside dans le fait qu'il permet une mesure directe de la hauteur de métal en différents endroits du récipient métallurgique et par conséquent une estimation du profil d'usure du garnissage réfractaire du fond du récipient. Couplé à une mesure du niveau du bain de métal, il permet ensuite d'estimer le degré d'usure de ce garnissage et de contribuer ainsi à la conduite du récipient métallurgique, en particulier du four à arc d'aciérie.

Claims

REVENDICATIONS 1. Procédé pour déterminer la quantité de métal liquide dans un récipient métallurgique, dans lequel on insuffle un gaz dans le métal liquide à travers le fond dudit récipient métallurgique, caractérisé en ce que l'on insuffle ledit gaz en au moins un point avec un débit constant, en ce que l'on mesure la pression de gaz nécessaire pour réaliser l'insufflation du gaz audit point du fond, et en ce que l'on en déduit la hauteur de la colonne liquide audit point.
2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'on insuffle ledit gaz en plusieurs points répartis sur une direction caractéristique dudit récipient métallurgique.
3. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'on insuffle ledit gaz simultanément en plusieurs points du fond dudit récipient métallurgique.
4. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'on mesure en plus le niveau du bain liquide et en ce que l'on en déduit le degré d'usure du garnissage réfractaire auxdits points du fond dudit récipient métallurgique.
5. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que Ton mesure l'épaisseur d'une couche de scorie flottant sur le métal liquide et en ce que l'on détermine, par différence avec ladite hauteur de la colonne liquide, la hauteur de métal liquide proprement dit.
6. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'on mesure la hauteur de métal liquide dans un récipient métallurgique, en particulier d'acier liquide dans un four à arc, pendant l'élaboration dudit métal. <Desc/Clms Page number 5>
7. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'on insuffle ledit gaz à travers des éléments poreux logés dans le garnissage réfractaire du fond dudit récipient métallurgique.
8. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que ledit gaz est un gaz neutre, tel que l'azote ou l'argon.