"Four pour la fabrication d'acier à partir de mitraille de
fer et analogues" La présente invention concerne, d'une manière générale, des fours de fusion et la fabrication d'aciers et,
plus particulièrement, un four pour la fabrication d'aciers en utilisant de la mitraille de fer et analogues comme matière première.
Comme on le sait, la paroi d'un four destiné à la
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miques telles que la résistance à la chaleur, l'isolation thermique, une haute résistance aux températures élevées,
ainsi qu'une haute résistance à l'érosion tout comme dans le cas des fours de chauffage ordinaires. Toutefois, dans un
four de fabrication d'acier, en particulier un four dans lequel l'acier est fabriqué en utilisant de la mitraille de
fer comme matière première, une haute concentration d'énergie thermique est appliquée au four en vue d'accroître le rendement, si bien que l'intérieur du four est porté à une température très élevée.
En conséquence, le revêtement intérieur en briques réfractaires du four a tendance à être sérieusement endommagé, ce qui exige un entretien fréquent (ou des réparations périodiques) et un remplacement de ces briques réfractaires. De plus, même en cours d'opération, l'effritement et l'érosion résultant de la projection de métal oxydé entraînent inévitablement de fréquentes interruptions dans la mise en service du four à des moments autres que ceux prévus pour l'entretien périodique. De fréquentes interruptions dans la mise en service du four ont pour effet de réduire la quantité d'acier ainsi produit, ce qui entraîne une élévation du coût de fabrication.
Afin d'éviter les difficultés précitées dans les fours connus, on a utilisé des briques améliorées telles que des briques basiques et analogues qui sont soumises à une forte cuisson à une température supérieure à celle adoptée pour
les briques réfractaires ordinaires. Toutefois, à la connaissance de la Demanderesse, aucune de ces briques réfractaires
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rencontrées-dans les fours classiques.
On sait également que les briques dites carbonées ont une température de ramollissement se situant dans l'intervalle
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loin supérieure à celle des briques réfractaires classiques.
De plus, la densité réelle d'une brique carbonée est d'environ
3000 kg/m<3>, soit une valeur nettement supérieure à celle des autres briques, tandis que leur chaleur spécifique est de
0,2 Kcal/kg C. Une brique carbonée possède également une haute résistance aux températures élevées, tandis que leur résistance à l'effritement est de loin supérieure à celle des briques réfractaires ordinaires.
Toutefois; une brique carbonée présente des inconvénients tels qu'une haute sensibilité à l'oxydation et une faible résistance à l'attaque par le laitier aux hautes températures. En outre, la conductibilité thermique de la brique carbonée est près de 10 fois supérieure à celle des briques réfractaires ordinaires. Ces propriétés désavantageuses des briques carbonées sont à ce point significatives que ces dernières ont jusqu'à présent été considérées comme n'étant pas appropriées pour les parois des fours en dépit des caractéristiques avantageuses précitées.
Selon une caractéristique importante de la présente invention, on prévoit un four pour la fabrication d'aciers, dans lequel on utilise les briques carbonées précitées pour réaliser la majeure partie de la paroi du four, améliorant ainsi sensiblement la résistance à la chaleur, la résistance aux températures élevées et la résistance à l'effritement du four.
Selon une autre caractéristique de l'invention, on prévoit un four pour la fabrication d'aciers, dans lequel
une partie de la paroi du four dont le bord inférieur est
espacé vers le haut d'une distance prédéterminée de la surface supérieure de la couche de laitier, est constituée de briques carbonées, des éléments de refroidissement par eau étant prévus dans cette partie de la paroi du four de façon que, tout
en préservant pleinement les propriétés avantageuses des briques carbonées, on puisse atténuer sensiblement les effets exercés
par les propriétés désavantageuses de ces mêmes briques, par exemple, la sensibilité à l'oxydation, la faible résistance
à l'attaque par le laitier et la tendance à l'érosion par les projections de métal oxydé.
Selon une autre caractéristique de l'invention, on prévoit un four de fabrication d'acier dans lequel les éléments de refroidissement par eau se présentent sous la forme de
boîtes introduites dans la partie précitée de la paroi du four, permettant ainsi de simplifier considérablement la construction du four et la manipulation des canalisations d'eau de:
refroidissement.
Selon une autre caractéristique encore de l'invention, on prévoit un four pour la fabrication d'aciers, dans lequel plusieurs de ces boîtes de refroidissement par eau sont prévues dans la paroi du four, permettant ainsi de faciliter considé-
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Suivant le présente invention, un four pour la fabrication d'acier comprend une base, une paroi montée autour
de cette base en vue de définir une partie destinée à contenir de l'acier en fusion, un revêtement intérieur en bri�ques carbonées prévue sur une partie de la surface intérieure de cette paroi du four, de telle sorte que le bord inférieur de cette partie de la paroi soit espacé vers le haut d'une distance prédéterminée de la surface d'une couche de laitier formée sur la surface de l'acier en fusion, ainsi que des éléments pour le refroidissement par eau de cette partie de la paroi du four qui est revêtue intérieurement de briques carbonées.
La nature, le principe, l'utilité et d'autres caractéristiques de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description détaillée ci-après de l'invention, en se référant à l'unique dessin annexé qui est une élévation, en coupe verticale, illustrant une forme de réalisation préférée de l'invention.
L'unique dessin annexé est une élévation en coupe verticale illustrant schématiquement un four suivant la présente invention.
En se référant à ce dessin, on représente un four 1 comprenant une base en forme de cuvette la, une paroi lb montée sur et autour de la périphérie de cette base la, ainsi
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du four. Le métal en fusion produit dans le four à partir d'une matière première telle que de la mitraille de fer, est recueilli dans la partie inférieure du four comportant la base la et une partie inférieure de la paroi lb de ce four. La surface du métal en fusion est habituellement recouverte d'une couche de laitier qui s'accumule sur cette surface.
Suivant la présente invention, la surface intérieure
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laitier pour se terminer à l'extrémité supérieure de la paroi lb du four, est recouverte de briques carbonées. Suivant la présente invention, on prévoit également un nombre requis (t'eux dans l'exemple illustré) de boites de refroidissement par eau 4 dans cette partie 3 de la paroi lb du four, de telle sorte que la boîte inférieure extrême occupe une position espacée vers le haut d'une distance de 300 à 500 mm de la surface 2 de
la couche de laitier. La deuxième boîte inférieure occupe une position espacée vers le haut d'une distance d'environ
400 mm de la boîte inférieure extrême, tandis que les autres boîtes de refroidissement par eau éventuellement prévues sont disposées de la même manière en maintenant une distance d'environ 400 mm entre elles.
Chacune de ces boites 4 peut avoir une section transversale rectangulaire avec une épaisseur d'environ 200 mm et une hauteur d'environ 130 mm en supposant que la paroi du four, y compris le,revêtement intérieur en briques carbonées, a une épaisseur d'environ 350 mm. Chacune de ces boîtes de refroidissement par eau 4 peut être en une construction continue et de forme annulaire autour de la paroi du four. A titre de variante, chacune des boîtes de refroidissement par eau 4 qui forment ainsi un anneau, peut être subdivisée, sur sa circonférence, en plusieurs blocs (trois blocs dans le présent exemple). Dans l'un ou l'autre cas, chacune des boîtes annulaires ou chacun des blocs constituant ces boîtes est assemblé à la fois à une canalisation d'alimentation d'eau Sa
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Etant donné que les boîtes de refroidissement par eau 4 sont ainsi subdivisées, l'entretien et le remplacement des parties endommagées du système de refroidissement peuvent être sensiblement facilités.
Bien que, dans l'exemple décrit ci-des&�s, on prévoit deux boîtes de refroidissement par eau subdivisées chacune
en trois blocs, on peut disposer verticalement trois.ou quatre boîtes de refroidissement-par,eau à un intervale prédéterminé, chacune de ces boîtes pouvant être subdivisée en 2 à 4 blocs suivant les dimensions du four.
Les briques carbonées utilisées pour le revêtement
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une teneur en carbone de plus de 99 %, une porosité de 25 à
30 %, une densité apparente de 1,5 à 1,6 kg/1 et une nature réfractaire d'environ 3400[deg.]C.
Le four suivant la présente invention étant construit de la manière décrite ci-dessus, la partie supérieure 3 de sa paroi peut être refroidie efficacement en raison de la haute conductibilité thermique précitée des briques carbonées lorsque de l'eau de refroidissement circule dans les boîtes via la canalisation d'alimentation d'eau Sa et la canalisation de décharge d'eau 5b. Dès lors, on peut éviter un échauffement excessif des briques carbonées qui a tendance à provoquer une érosion de ces dernières lorsque du métal oxydé tel que l'oxyde de fer, est projeté sur les surfaces de ces briques, tandis que l'on peut utiliser pleinement les caractéristiques avantageuses de ces briques carbonées à la température opératoire
du four, par exemple leur haute résistance à la chaleur, leur haute résistance aux températures élevées et leur haute résistance à l'effritement.
Suite à des essais effectués par la Demanderesse, celleci a constaté que le four de la présente invention pouvait supporter plus de 250 coulées sans aucune réparation avec une haute productivité de 15.000 tonnes d'acier en 20 jours, alors que les fours classiques étaient hors d'usage après environ
50 coulées donnant environ 10.000 tonnes d'acier en 20 jours, des réparations ayant été apportées à ces fours au cours des opérations précitées.
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briques (quantité de briques utilisées pour la construction et les réparations par rapport à la quantité d'acier produit au cours de la durée de vie du four) pouvait être réduite à une valeur aussi faible que 1,7 kg par tonne de produit, soit moins de la moitié de la quantité requise pour les fours classiques.
REVENDICATIONS.
1.- Four pour la fabrication d'acier, caractérisé en ce qu'il comprend une base, une paroi montée autour de cette base pour définir une partie destinée à contenir de l'acier en fusion, un revêtement intérieur de briques carbonées prévu sur une partie de la surface intérieure de cette paroi, de telle sorte que le bord inférieur de cette partie de paroi soit espacé vers le haut d'une distance prédéterminée de la surface d'une couche de laitier formée sur la surface de l'acier en fusion, ainsi que des éléments pour le refroidissement par eau de cette partie de la paroi du four qui comporte un revêtement intérieur de briques carbonées.