LU81975A1

LU81975A1 - PROCESS FOR INJECTING HOT REDUCING GASES IN A TANK OVEN

Info

Publication number: LU81975A1
Application number: LU81975A
Authority: LU
Inventors: N Ponghis; J Masuy
Original assignee: Centre Rech Metallurgique
Priority date: 1979-12-10
Filing date: 1979-12-10
Publication date: 1981-07-23

Description

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i · (l i j CENTRE DE RECHERCHES METALLURGIQUES - Ü ! !; CENTRUM VOOR RESEARCH IN DE METALLURGIE,i · (l i j METALLURGICAL RESEARCH CENTER - Ü!!; CENTRUM VOOR RESEARCH IN DE METALLURGIE,

Association sans but lucratif - vereniging zonder winstoogme rk i - à BRUXELLES, (Belgique) , j etNon-profit association - vereniging zonder winstoogme rk i - in BRUXELLES, (Belgium), j et

Société Anonyme COCKERILLCOCKERILL Limited Company

à SERAING, (Belgique).at SERAING, (Belgium).

Procédé pour injecter des gaz réducteurs chauds dans un four à cuve.Method for injecting hot reducing gases into a shaft furnace.

La présente invention est relative à un procédé pour injecter des gaz réducteurs chauds dans un four à cuve et en particulier dans le creuset d'un haut fourneau, de préférence au niveau des tuyères principales.The present invention relates to a process for injecting hot reducing gases into a shaft furnace and in particular into the crucible of a blast furnace, preferably at the level of the main nozzles.

Il est connu ce supprimer une partie importante du * coke de la charge d'un haut fourneau, en remplaçant le vent cnaud soufflé dans les tuyères principales par une certaine quantité ce \ gaz réducteurs chauds. Ces gaz réducteurs sont injectés à une température élevée et contiennent urincioalement du CO et du E„. / i.It is known to remove a significant part of the coke from the charge of a blast furnace, by replacing the blown wind blown in the main nozzles with a certain quantity of hot reducing gases. These reducing gases are injected at an elevated temperature and contain CO and E 2 urincioally. / i.

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Une telle modalité est surtout préconisée en vue de réduire la consommation de coke qui est .un combustible coûteux et d'approvisionnement parfois difficile. On peut même concevoir que l'ensemble des besoins en chaleur et en gaz réducteurs soit couvert par cette voie. Dans ce cas, en dehors de sa fonction de carburer le métal, le coke ne jouerait plus alors qu’un rôle de support mécanique réfractaire portant la charge solide et permettant la décantation de la fonte et du laitier.Such a method is especially recommended in order to reduce the consumption of coke which is an expensive fuel and sometimes difficult to supply. It is even conceivable that all the heat and reducing gas requirements are covered by this route. In this case, apart from its function of carburizing the metal, the coke would only play a role of refractory mechanical support carrying the solid charge and allowing the settling of the cast iron and the slag.

On sait qu'il existe actuellement plusieurs procédés de fabrication de gaz réducteurs, par exemple celui par oxydation catalytique à la vapeur c'eau ou par oxydation partielle à l'oxygène, appliqué aux hydrocarbures gazeux ou liquides.It is known that there are currently several methods of manufacturing reducing gases, for example that by catalytic oxidation with steam and water or by partial oxidation with oxygen, applied to gaseous or liquid hydrocarbons.

Par ailleurs, dans le but de diversifier les sources d'énergie utilisées en sidérurgie, le demandeur a égales rut déjà préconisé de produire des gaz réducteurs à partir c'u.o hydre~ carbure liquide ou gazeux ou d’une matière solide c- 'borée, selle que du charbon, en utilisant du gaz de gueulard comme oxydant.Furthermore, in order to diversify the energy sources used in the steel industry, the applicant has already rut already recommended to produce reducing gases from hydra c'u.o ~ liquid or gaseous carbide or solid matter c- 'borée, saddle only charcoal, using top gas as oxidant.

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Dans tous les cas, les gaz réducteurs obtenus sont chauffés jusqu'à une température comprise entre 1700eC eu 251"'-1 pour être injectés dans le creuset du haut fourneau. Des tsry-éra-tures aussi élevées peuvent être atteintes de plusieurs façons, mais d’excellents résultats ont été obtenus suivant un procédé préconisé ailleurs par le demandeur, en chauffant ces gaz en milieu plasmatique.In all cases, the reducing gases obtained are heated to a temperature of between 1700eC and 251 "'- 1 to be injected into the crucible of the blast furnace. Such high tsry-erasures can be reached in several ways, but excellent results have been obtained according to a process recommended elsewhere by the applicant, by heating these gases in a plasma medium.

Dans certains cas, on peut être amené à injecter des gaz réducteurs chauds par un certain nombre de tuyères, tandis que les autres tuyères restent alimentées en vent chaud. Le problème à résoudre est d'assurer une telle modalité opératoire, sans qu'il en résulte des perturbations csr.s 1ε marche eu four.In some cases, it may be necessary to inject hot reducing gases by a number of nozzles, while the other nozzles remain supplied with hot wind. The problem to be solved is to ensure such a modality of operation, without it resulting from disturbances csr.s 1ε running in the oven.

La présente invention a pour objet un procédé per mettant d'atteindre un tel objectif.The present invention relates to a method for achieving such an objective.

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Cette invention est basée sur le fait que l'injection d'une tuyère est principalement conditionnée par la valeur de son diamètre et qu'en conséquence, la solution du problème précité réside dans la détermination correcte du diamètre des tuyères.This invention is based on the fact that the injection of a nozzle is mainly conditioned by the value of its diameter and that consequently, the solution of the aforementioned problem lies in the correct determination of the diameter of the nozzles.

j, Le procédé, objet de la présente invention, dans | lequel on effectue une injection de gaz réducteurs chauds par un i , , certain nombre de tuyères principales est essentiellement carac- ; térisé en ce que l'on calcule le diamètre des tuyères d'injection j des gaz réducteurs chauds en fonction de la vitesse du gaz sor- tant de ces différentes tuyères.j, The process which is the subject of the present invention in | which one carries out an injection of hot reducing gases by an i,, certain number of main nozzles is essentially charac-; terized in that the diameter of the injection nozzles j of the hot reducing gases is calculated as a function of the speed of the gas leaving these different nozzles.

j j -Suivant une modalité préférentielle de l'inven tion, la fonction de la vitesse du gaz est constituée par son s énergie cinétique que l'on maintient constante. (On sait cne 1' énergie cinétique d'un jet gazeux de débit massique m et cej j -Following a preferential modality of the invention, the gas speed function is constituted by its kinetic energy which is kept constant. (We know cne the kinetic energy of a gas jet of mass flow m and this

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vitesse v est égale à l'expression : λ m v^j .speed v is equal to the expression: λ m v ^ j.

Suivant une autre modalité de l'invention, la fonction de la vitesse du gaz est constituée par sa quantité ce mouvement que l'or, maintient constante. (On sait de même que la quantité de mouvement d'un jet gazeux est égale à l'expression : m.v. qui est la dérivée temoorelle de l'énergie cinétiaue}. JAccording to another embodiment of the invention, the function of the speed of the gas is constituted by its quantity, this movement that gold keeps constant. (We also know that the momentum of a gas jet is equal to the expression: m.v. which is the temoorelle derivative of kinetic energy}. J

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Claims

4.- i 4 ^

1. Method for injecting hot reducing gases i j into a tank furnace and in particular into the crucible of a blast furnace, preferably at the level of the main nozzles, method! in which such an injection is carried out by a certain number i I of these nozzles, characterized in that the diameter these | injection nozzles of the hot reducing gases as a function of the 1. speed of the gas leaving these different nozzles. j i ·

2. Method according to claim 1, characterized in that the function of the gas speed is constituted by its kinetic energy which is kept constant.

3. Method according to claim 1, characterized in that the function of the gas speed is constituted by its momentum which is kept constant. I Guess: ........ P — j? ~ S! S Λ Γ f "- - v ® L rr '-'. Ί CCT .. - * '- v1' ....... H r '....... 3 ....... - t. '-'v'c, n.. Λ. - X ca-cr: piif