FR2557889A1 - Converter plant with fuel injection and process for increasing the usage of scrap iron in a converter - Google Patents
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Abstract
Description
La presente invention concerne les convertisseurs destinés à élaborer de l'acier à partir de fonte et de ferrailles, du type comprenant une enceinte basculante garnie d'un revêtement réfractaire et équipée, soit de tuyères de soufflage débouchant par le fond ou la paroi latérale de l'enceinte, dans le bain de métal liquide, soit d'une lance. The present invention relates to converters intended for producing steel from pig iron and scrap, of the type comprising a tilting enclosure furnished with a refractory lining and equipped either with blowing nozzles opening through the bottom or the side wall of the enclosure, in the liquid metal bath, or a lance.
On sait que dans de tels convertisseurs, le soufflage d'oxygéne autorise, en fonction de la composition et de la température de la fonte, la consommation d'une certaine quantité de ferrailles solides qui constituent des produits de récupération. It is known that in such converters, the blowing of oxygen allows, depending on the composition and the temperature of the pig iron, the consumption of a certain amount of solid scrap which constitutes recovery products.
L'utilisation de telles ferrailles est intéressante car elle permet d'abaisser le prix de revient de l'acier produit et d'augmenter la quantité d'acier produite pour une quantité de fonte donnée. Cependant, la composition et la température de la fonte fixent une limite maximale à la consommation de ferrailles.The use of such scrap is advantageous because it makes it possible to lower the cost price of the steel produced and to increase the quantity of steel produced for a given quantity of pig iron. However, the composition and temperature of the pig iron set a maximum limit on the consumption of scrap.
Pour repousser cette limite, on a déjà effectué un apport d'un agent fournisseur d'énergie et cet agent fournisseur d'énergie est en général constitué par un combustible solide qui est injecté dans le bain de métal par l'intermédiaire soit des tuyères de fond, soit de la lance passant par le bec du convertisseur.To push this limit, an energy supply agent has already been supplied and this energy supply agent is generally constituted by a solid fuel which is injected into the metal bath via either the nozzles of bottom, or from the lance passing through the nozzle of the converter.
Ces dispositions présentent de graves inconvénients : en effet, elle entrainent une complexité importante de l'installation puisque la même tuyère ou lance doit injecter de l'oxygène pendant une certaine période, puis du combustible solide pendant une autre période du cycle de fonctionnement. Cette alternance nécessite la mise en oeuvre de circuits de gaz et de transport du combustible solide qui sont relativement compliqués, ainsi que des moyens de sécurité importants. La réalisation d'une telle installation repré sente donc un coût d'investissement élevé. Il est également connu d'introduire par gravité du charbon en morceaux via le bec d'un convertisseur muni ou non d'une lance, mais le rendement d'une telle opération est médiocre. These arrangements have serious drawbacks: in fact, they cause significant complexity of the installation since the same nozzle or lance must inject oxygen for a certain period, then solid fuel during another period of the operating cycle. This alternation requires the implementation of gas circuits and solid fuel transport which are relatively complicated, as well as significant safety means. The realization of such an installation therefore represents a high investment cost. It is also known to introduce charcoal in pieces by gravity via the nozzle of a converter with or without a lance, but the performance of such an operation is poor.
En effet, le but poursuivi dans la technique antérieur exposée précédemment est d'introduire le combustible dans le bain de métal liquide. ce qui procure un rendement médiocre. Indeed, the aim pursued in the prior art described above is to introduce the fuel into the liquid metal bath. which gives a poor yield.
Le but de cette invention est de proposer un agencement permettant de remédier à ces inconvénients, c'est à dire de permettre une consommation relativement importante de ferrailles, sans pour autant nécessiter la mise en oeuvre d'une installation complexe. The object of this invention is to propose an arrangement which makes it possible to remedy these drawbacks, that is to say to allow a relatively large consumption of scrap, without however requiring the implementation of a complex installation.
Ce résultat est obtenu dans un convertisseur du type défini ci-dessus, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une tuyère supplémentaire débouchant dans le convertisseur à un niveau supérieur à celui du bain de métal et des moyens pour injecter du combustible à travers cette tuyère. This result is obtained in a converter of the type defined above, characterized in that it comprises at least one additional nozzle opening into the converter at a level higher than that of the metal bath and means for injecting fuel through this nozzle.
Suivant d'autres caractéristiques :
- la ou chaque tuyère supplémentaire est également reliée à un circuit de refroidissement;
- la ou chaque tuyère est montée sur un support mobile de façon à pouvoir être éloignée du convertisseur.According to other characteristics:
- the or each additional nozzle is also connected to a cooling circuit;
- The or each nozzle is mounted on a mobile support so that it can be moved away from the converter.
L'invention a également pour objet un procédé pour accroitre la consommation de ferrailles dans un convertisseur d'acier à l'oxygène, caractérisé en ce qu'il consiste à injecter simultanément, dans une zone du convertisseur surmontant le bain d'acier, un combustible carboné et un comburant. The invention also relates to a method for increasing the consumption of scrap in a steel to oxygen converter, characterized in that it consists in simultaneously injecting, into a zone of the converter surmounting the steel bath, a carbonaceous fuel and an oxidizer.
L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels
- la Fig. 1 est une vue schématique d'une installation suivant l'invention;
- les Fig.2 et 3 sont des vues partielles schématiques de deux variantes.The invention will be better understood with the aid of the description which follows, given solely by way of example and made with reference to the appended drawings, in which
- Fig. 1 is a schematic view of an installation according to the invention;
- Fig.2 and 3 are schematic partial views of two variants.
On voit sur la Fig. i, un convertisseur comprenant une enceinte métallique 1 garnie d'un revêtement réfractaire 2 et agencée de façon à pouvoir basculer autour d'un axe horizontal X-X. Ce convertisseur est muni de tuyères 3 débouchant dans son fond et reliees à un circuit 4 d'alimentation en oxygène. Il est muni à sa partie supérieure d'une tuyère 5 également reliée à un circuit d'alimentation en oxygène et qui permet, en injectant de l'oxygène au-dessus du bain de réaliser la combustion du mono-oxyde de carbone sortant de ce bain et d'augmenter dans une certaine mesure la quantité de ferrailles pouvant être consommée dans le convertisseur. We see in Fig. i, a converter comprising a metal enclosure 1 lined with a refractory lining 2 and arranged so as to be able to tilt around a horizontal axis X-X. This converter is provided with nozzles 3 opening into its bottom and connected to a circuit 4 for oxygen supply. It is provided at its upper part with a nozzle 5 also connected to an oxygen supply circuit and which allows, by injecting oxygen above the bath to achieve the combustion of the carbon monoxide leaving this bath and to some extent increase the amount of scrap that can be consumed in the converter.
Dans une variante de réalisation représentée en trait mixte à la Fig.1, le convertisseur comporte une lance 3' de soufflage d'oxygène. Dans ce cas, la tuyère 5 n'est plus nécessaire. In an alternative embodiment shown in phantom in Fig.1, the converter includes a lance 3 'for blowing oxygen. In this case, the nozzle 5 is no longer necessary.
Suivant l'invention, ce convertisseur est également équipé d'au moins une tuyére 10 débouchant soit dans sa paroi latérale dans une zone qui n'est pas atteinte par le métal en fusion( Fig.l et 2), soit dans son ouverture supérieure ou bec (Fig.3). L'orientation de la tuyére 10 est de préférence-telle qu'elle converge avec la tuyère 5 (ou la lance 3') vers une zone située à une faible distance au-dessus du niveau du métal en fusion. According to the invention, this converter is also equipped with at least one nozzle 10 emerging either in its side wall in an area which is not reached by the molten metal (Fig.l and 2), or in its upper opening or spout (Fig. 3). The orientation of the nozzle 10 is preferably such that it converges with the nozzle 5 (or the lance 3 ') towards an area located a short distance above the level of the molten metal.
Cette tuyère est reliée à un dispositif d'alimentation en combustible, de préférence en combustible solide, qui va être décrit ci-dessous. This nozzle is connected to a fuel supply device, preferably solid fuel, which will be described below.
Ce dispositif comprend un circuit de fluide de transport servant de véhicule au combustible solide et sur lequel se trouvent places successivement, de l'amont vers l'aval, une première vanne 11, un manomè- tre 12, une vanne de regulation de pression 13, un deuxième manomètre 14, une soupape de purge 15. une deuxième vanne 16. This device comprises a transport fluid circuit serving as a vehicle for solid fuel and on which are placed successively, from upstream to downstream, a first valve 11, a pressure gauge 12, a pressure control valve 13 , a second pressure gauge 14, a purge valve 15. a second valve 16.
Les moyens d'alimentation en combustible comprennent une capacité de transport ou de stockage sous pression 17 reliée à un conduit 18 sur lequel se trouve une vanne 19 de décompression et de mise à l'air libre et un récipient d'injection 20 pouvant être alimenté par la capacité de transport ou de stockage. The fuel supply means comprise a transport or pressurized storage capacity 17 connected to a conduit 18 on which there is a valve 19 for decompression and venting and an injection container 20 which can be supplied by transport or storage capacity.
Ce récipient d'injection est relié par un conduit 21 à un conduit 22 du circuit de fluide de transport, lui-même relie à la tuyère d'injection par l'intermédiaire d'une vanne 23. d'un joint tournant 24 coaxial à l'axe X-X et d'un raccord 25. This injection container is connected by a conduit 21 to a conduit 22 of the transport fluid circuit, itself connected to the injection nozzle by means of a valve 23. Of a rotary joint 24 coaxial with axis XX and a fitting 25.
En aval de la vanne 23, le conduit 22 est relié à un circuit 26 de fluide de refroidissement comprenant une source d'un tel fluide (non représenté) ainsi qu'une vanne de commande 27. Downstream of the valve 23, the duct 22 is connected to a circuit 26 of cooling fluid comprising a source of such a fluid (not shown) as well as a control valve 27.
Le mode de fonctionnement d'une telle installation est très simple : pendant les périodes d'injection, la vanne 27 est fermée, tandis que la vanne 23 est ouverte, de façon à permettre l'injection par la tuyère 10 du combustible solide véhicule par le fluide de transport. Ce combustible a de préférence une haute teneur en carbone, par exemple supérieure à 907
Le combustible injecté peut être tout combustible de nature fossile ou synthétique tel que, par exemple, du charbon, du fuel ou du goudron.The operating mode of such an installation is very simple: during the injection periods, the valve 27 is closed, while the valve 23 is open, so as to allow the injection by the nozzle 10 of the solid fuel conveyed by the transport fluid. This fuel preferably has a high carbon content, for example greater than 907
The fuel injected can be any fuel of a fossil or synthetic nature such as, for example, coal, fuel oil or tar.
Le fluide de transport dans le cas d'emploi d'un combustible solide est de préférence constitué par un gaz inerte dans les conditions de transport. The transport fluid in the case of the use of a solid fuel is preferably constituted by an inert gas under the transport conditions.
La granulométrie du combustible injecté est de préférence comprise entre 10 microns et 15 mm et les quantités injectées peuvent aller par exemple jus qu'à 50 kg/tonne d'acier. The particle size of the injected fuel is preferably between 10 microns and 15 mm and the quantities injected can range, for example, up to 50 kg / ton of steel.
En dehors des périodes d'injection de combustible, la vanne 23 est fermée et la vanne 27 ouverte pour refroidir la tuyère. Outside the fuel injection periods, the valve 23 is closed and the valve 27 open to cool the nozzle.
Dans la variante de la Fig.2, la tuyère 10a est supportée par un dispositif par ailleurs connu et désigné par la référence 30, qui permet de la déplacer par rapport au convertisseur et de l'éloigner de ce dernier en dehors des périodes d'injection. In the variant of FIG. 2, the nozzle 10a is supported by a device which is also known and designated by the reference 30, which makes it possible to move it relative to the converter and to move it away from the latter outside of the periods of injection.
Dans la variante de la Fig.3, la tuyère 10b débouche dans le convertisseur par l'ouverture supérieure de ce dernier et elle est, comme précedemment montée mobile par rapport au convertisseur. In the variant of Fig.3, the nozzle 10b opens into the converter through the upper opening of the latter and it is, as previously mounted movable relative to the converter.
Dans ces deux derniers exemples, l installa- tion décrite à propos de la Fig.1 peut être simplifiée puisque le circuit de refroidissement est rendu inutile du fait du retrait possible des tuyères 10a, 10b hors de la zone interne du convertisseur. In these last two examples, the installation described with reference to FIG. 1 can be simplified since the cooling circuit is rendered useless due to the possible withdrawal of the nozzles 10a, 10b outside the internal zone of the converter.
A titre d'autres variantes, on signalera simplement que le convertisseur peut etre équipé de plusieurs tuyéres reliées chacune à des moyens d'alimentation en combustible. As other variants, it will simply be noted that the converter can be equipped with several nozzles each connected to fuel supply means.
Le dispositif selon l'invention permet d'atteindre de façon efficace les objectifs recherchés en effet l'injection de combustible dans le convertisseur permet d'augmenter la quantité de ferrailles consommée sans pour autant compliquer de façon excessive l'installation. De plus les tuyères de fond n'étant pas traversées par un combustible solide sont moins sollicitées. The device according to the invention makes it possible to efficiently achieve the desired objectives. In fact, the injection of fuel into the converter makes it possible to increase the quantity of scrap consumed without however excessively complicating the installation. In addition, the bottom nozzles which are not traversed by a solid fuel are less stressed.
L efficacité du dispositif selon la présente invention est telle qu'elle permet de refondre dans le convertisseur une quantité supplémentaire de ferrailles allant jusqu'à 15 kg/kg de charbon injecté. The efficiency of the device according to the present invention is such that it makes it possible to remelt in the converter an additional quantity of scrap up to 15 kg / kg of injected carbon.
Cette efficacité tient pour l'essentiel dans la création d'une zone de combustion à haute température au-dessus du bain, grace à l'existence de jets convergents en cette zone, de combustible et de comburant. This efficiency is mainly due to the creation of a high temperature combustion zone above the bath, thanks to the existence of convergent jets in this zone, of fuel and of oxidizer.
Claims (10)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| FR8400107A FR2557889A1 (en) | 1984-01-05 | 1984-01-05 | Converter plant with fuel injection and process for increasing the usage of scrap iron in a converter |
Applications Claiming Priority (1)
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| FR8400107A FR2557889A1 (en) | 1984-01-05 | 1984-01-05 | Converter plant with fuel injection and process for increasing the usage of scrap iron in a converter |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| FR2557889A1 true FR2557889A1 (en) | 1985-07-12 |
Family
ID=9299850
Family Applications (1)
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| FR8400107A Pending FR2557889A1 (en) | 1984-01-05 | 1984-01-05 | Converter plant with fuel injection and process for increasing the usage of scrap iron in a converter |
Country Status (1)
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| FR (1) | FR2557889A1 (en) |
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