Brevet FR2067143A1 — publié le 19710820

La présente invention a trait à un procédé destiné à assurer le refroidissement d'une tuyère de convertisseur d'affinage Il est bien connu de ralentir l'usure d'une tuyère de convertisseur d'affinage en entourant le jet principal de gaz oxydant, qui peut être de l'oxygène pur, par un rideau périphérique de gaz refroidissant .Dans une telle tuyère, à double alimentation séparée, il existe un circuit axial pour le gaz oxydant et un circuit périphérique pour le gaz refroidissant Le conditionnement des gaz refroidissants pose certains problèmes, et leur prix grève l'opération d'affinage d'une façon variable selon la nature du gaz utilisé De plus l'effet refroidissant provient d'une part de la chaleur absorbée par le gaz pour s'échauffer et d'autre part de la chaleur de dissociation des molécules gazeuses, mais en aucune façon d'une chaleur de vaporisation les Demanderesses dans leur demande de brevet français 69. 23.145 déposée le 8 Juillet 1969 et intitulée " Procédé et dispositif de refroidissement d'une tuyère de convertisseur d'affinage " ont apporté des moyens permettant d'obtenir un effet refroidissant accru au nez de la tuyère, pour une dépense moindre de fluide refroidissant, en faisant appel à la chaleur de vaporisation .A cet effet les Demanderesses avaient prévu dans leur demande précitée l'injection dans le circuit périphérique de la tuyère, d'eau sous pression, à la place d'un gaz refroidissant, cette eau se vaporisant instantanément au nez de la tuyère La présente invention se propose d'apporter un perfectionnement au procédé objet de cette demande antérieure, qui consiste à remplacer, dans le circuit périphérique de la tuyère, l'eau de refroidissement par de l'anhydride carbonique à l'état liquide, cet agent refroidissant se vaporisant au nez de la tuyère Selon une caractéristique particulière de l'invention, la pression et la température d'utilisation de l'anhydride carbonique, choisies de toutes manières pour que le produit soit bien à l'état liquide jusque dans la tuyère, peuvent etre avantageusement comprises entre 5 et 25 bars pour la pression, et entre 45 et - 1300 pour la température, la densité de l'anhydride carbonique liquide étant alors assez peu différente de celle de l'eau Selon une autre caractéristique particulière de llinven- tion, on utilise successivement, comme agent reSsidissant , de l'eau, puis de l'anhydride carbonique à l'état liquide, ou inversement, dans le meame ensemble de tuyères Selon une caractéristique particulière de l'invention, avantageuse dans l'élaboration d'aciers à faible teneur en hydrogène, la première partie de la conversion est effectuée en utilisant de l'eau comme agent refroidissant des tuyères, et la seconde partie de la conversion est effectuée en utilisant de l'anhy dride carbonique liquide, comme agent refroidissant . Ainsi, le brassage du bain métallique par l'oxyde de carbone résultant de la décomposition de l'anhydride carbonique permet à l'hydrogène contenu dans le bain de se dégager avant la fin de la conversion. Comme on le comprend, l'avantage du procédé selon l'i- vention est, par rapport à l'emploi de l'eau, de permettre d'obtenir de basses teneurs en hydrogène dans l'acier, et par rapport à l'emploi de gaz carbonique, d'éviter l'évaporation préalable, qui demande un dispositif spécial encombrant, tout en bénéficiant d'un pouvoir refroidissant accru par kilogramme d'anhydride carbonique utilisé, puisqu'on opère avec un produit plus froid et dont la vaporisation va absorber des calories supplémentaires au nez de la tuyère Un autre avantage de l'invention est que l'on peut facilement passer de l'eau à l'anhydride carbonique liquide, ou inversement, dans le même ensemble de tuyères, les deux liquides ayant des densités voisines Toutefois, des précautions particulières doivent être prises tout le long du circuit, afin d'éviter des détentes locales de l'anhydride carbonique, génératrices d'une formation de neige carbonique susceptible de boucher le circuit le dispositif qui a été décrit dans la demande précitée peut parfaitement convenir pour la mise en oeuvre du procédé de l'invention, tout autre dispositif approprié pouvant bien entendu être employé - REVENDIChTI0NS 1.- Procédé de refroidissement d'une tuyère de convertisseur d'affinage, dans lequel une tuyère, à double alimentation séparée, comporte un circuit axial pour le gaz oxydant, qui peut être de l'oxygène pur, et un circuit périphérique pour l'agent de refroidissement, ce procédé étant caractérisé en ce que ledit agent de refroidissement est de l'anhydride carbonique à l'état liquide 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les pression et température d'utilisation de l'anhydride carbonique sont toujours choisies pour que ce corps reste à l'état liquide, mais elles sont avantageusement choisies entre 5 et 25 bars pour la pression et entre - 4500 et - 13 C pour la température 3.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, dans lequel on utilise alternativement, comme agent de refroidissement, de 11 eau, et de l'anhydride carbonique à l'état liquide. 4.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel, pour obtenir des aciers > basse teneur en hydrogène, on utilise comme agentS de refroidissement de l'eau pendant une première partie de la conversion et de l'anhydride carbonique à l'état liquide pendant une deuxième partie