Brevet FR2097192A1 — publié le 19720303

La présente invention concerne un dispositif de refroidissement de haut-fourneau. Les dispositifs de refroidissement de haut-fourneau, connus, utilisent des plaques de refroidisse-5 ment ou une combinaison de plaques de refroidissement et de chemises d'eau pour refroidir les zones à haute température allant de l'enveloppe de la tuyère à la partie située au-dessus de la ceinture• lies dispositifs de refroidissement 10 utilisant des plaques de refroidissement présentent l'inconvénient que les briques ne sont que localement refroidies autour des plaques de refroidissement, les briques non refroidies subissent ainsi une corrosion de sorte que le refroidissement ne se fait pas uniformément. 15 Pour remédier à cet inconvénient, on s'est déjà proposé de réaliser un dispositif de refroidissement utilisant des éléments de ceinture permettant de refroidir uniformément le haut-fourneau. Toutefois,dans ce dispositif de refroidissement connu, les briques tombent facilement et cela 20 endommage également l'élement correspondant du haut-fourneau. Pour remédier aux inconvénients des dispositifs de refroidissement d'élément de ceinture, on a également proposé de réaliser une saillie faisant coprs avec chaque élément et dirigée vers l'intérieur du haut fourneau. Cepen-25 dant, ces éléments en saillie sont facilement endommagés,de sorte, que l'on aboutit à une forme analogue à celle des éléments classiques. En conclusion, ces éléments n'ont pas une durée de vie suffisante et cela réduit en conséquence la durée-de vie du haut-fouineau. 30 La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients des dispositifs connus et concerne à cet effet un dispositif de refroidissement ^caractérisé en ce qu'il comporte un certain nombre d'éléments prévus entre les briques du haut-fourneau et l'enveloppe d'acier, des organes 35 interchangeables étant montés,à partir de l'extérieur du haut fourneau dans des parties adéquates du dispositif de refroidissement de f açon à venir vers l'intérieur en saillie dans la surface intérieure du haut-fourneau. La présente invention sera décrite 40 plus en détails à l'aide de divers modes de réalisation préfé 71 24506 2 2097192 rentiels représentés schématiquement à titre d'exemple dans les dessins annexés, dans lesquels : - les figures 1 à 3 représentent un haut-fourneau à éléments classiques de ceinture pour le refroi- 5 dissement du haut-fourneau. - la figure 4 est une vue schématique de côté, partiellement coupée,d'un haut fourneau utilisant le dispositif de refroidissement selon la présente invention. - la figure 5 est une vue en coupe 10 agrandie montrant la paroi du haut-fourneau. - la figure 6 est une vue représentant le développement du haut fourneau muni d'un dispositif de refroidissement selon la présente invention. - la figure 7 est une vue en coupe 15 partielle, agrandie,d'un autre mode de réalisation de l'invention. - la figure 8 est une vue selon la direction de la flèche A dans la figure 7. - la figure 9 est une vue en coupe 20 partielle, agrandie,d'un autre mode de réalisation de l'invention. - la figure 10 est une vue selon la direction de la flèche B de la figure 9. - la figure 11 est une vue analogue 25 aux figures 8 et 10,montrant un autre mode de réalisation de 1 ' invention. Dans le dispositif de refroidissement de ceinture de haut-fourneau tel que représenté dans les figures 1 à 3, la ceinture comporte des tubes de refroidisse-30 ment b, noyés comme des inserts et ayant des surfaces plates. Ces éléments sont disposés entre les briques c et la coquille en acier d. Ce dispositif de refroidissement présente l'avantage d'assurer le refroidissement uniforme de toutes les briques. Toutefois, les briques c tendent à s'user,du fait du 35 fonctionnement du haut-fourneau et des conditions qui y régnent. Comme représenté dans les figures 1 à. 3, lorsque la surface intérieure du haut-fourneau est lisse, et que les briques sont tombées de la paroi, les éléments de ceinture sont soumis à l'action des gaz de haut-fourneau, à 40 haute température. Cela signifie que ,lorsque les briques sont 71 24506 3 2097192 tombées de la paroi du haut-fourneau, les gaz a haute température tendent à passer entre les éléments et la charge,plutôt qu'au travers du minerai de fer et du coke. Les éléments de ceinture sont ainsi surchauffés. Les chocs thermiques, les fatiques ther-5 miques et la croissance critalline du matériau sont tels que les éléments de ceinture sont ainsi endommagés. Il faut alors remplacer ces éléments de ceinture. A cet effet, on arrête le haut-fourneau pendant une durée assez longue, ce qui se répercute sur la production. 10 Selon la présente invention, dans un mode de réalisation préférentiel du dispositif de refroidissement tel que représenté aux figures 4 à 6, on utilise un grand nombre d'éléments de ceinture 1,entourant des tubes de refroidissement à eau 4, disposésde façon cylindrique entre les 15 briques 2 et la coquille d'acier 3 du haut fourneau. Les conduites d'alimentation et d'évacuation sont reliées aux tubes de refroidissement 4 'des éléments 1 à travers la coquille en acier 3. Une plaque métallique 5 est logée entre le bord supérieur et le bord inférieur, de façon adjacente aux éléments 1 comme re-20 présenté dans la figure 5,ou entre des éléments de ceinture inférieur et supérieur respectifs,de façon que l'extrémité intérieure de la plaque métallique 5 puisse atteindre l'intérieur des briques 2. L'autre extrémité est fixée solidairement à l'enveloppe métallique ?, et la plaque de refroidissement 6, 25 ayant pratiquement la même longueur que la plaque métallique 5, est disposée parallèlement sur la plaque 5* Ainsi la plaque métallique et les briques 2 sont refroidies par la plaque de refroidissement 6. La longueur de la plaque de refroidissement 6 est fixée arbitrairement, suivant les exigences» L'extrémité 30 extérieure de chacune des plaques de refroidissement 6 est fixée solidairement à l'enveloppe d'acier 3,par exemple par des brides• En cours de fonctionnement, l'eau de refroidissement passe par les éléments 1 et les plaques de 35 refroidissement 6,de façon à refroidir les briques 2. Même lorsque les briques 2 sont tombées de la paroi du haut-fourneau après une durée de fonctionnement prolongée de ce haut-fourneau, les briques 2 se trouvant sur les plaques métalliques 5 sont maintenues sur ces plaques 5 par les plaques de refroidissement 40 6 ou directement par les plaques métalliques 5« On évite ainsi 71 24506 4 2097192 que les briques 2 ne tombent de la paroi du haut fourneau. Même lorsque les briques 2, directement en-dessous des plaques 5,sont tombées de la paroi, on peut éviter que le courant ascendant de gaz chaud ne passe entre les éléments et la charge. 5 Lorsque les plaques de refroidissement 6 sont endommagées par la chaleur, on peut les enlever de l'enveloppe d'acier 3 et mettre de nouvelles plaques de refroidissement 6, ce qui réduit à un minimum les incidences sur les plaques métalliques 5. 10 Un autre mode de réalisation de la présente invention a été représenté aux figures 7 et 8. la plaque de refroidissement 6 est fixée de façon amovible à la surface inférieure de la piaque métallique 5,pour refroidir à la fois les briques 2 et la plaque métallique 5. 15 Les figures 9 et 10 représentent un autre mode de réalisation de la présente invention. Selon ce mode de réalisation, les plaques de refroidissement 6 sont disposées à la fois sur les surfaces inférieure et supérieure de la plaque d'acier 5. 20 Dans les modes de réalisation décrits ci-dessus en relation aux figures 4 à 10 , la partie des plaques métalliques 5 entre les plaques de refroidissement 6 n'est pas suffisamment refroidie. On a ainsi modifié les éléments 1 sur les côtés des plaques de refroidissement 6,comme cela a été 25 représenté aux figures 6, 8 et 10, pour assurer un refroidissement suffisant des plaques 5# Lorsque la largeur de l'élément 1 est notablement augmentée et que la plaque de refroidissement 6 est mise dans l'élément 1, les deux côtés de l'élément 1 sont modifiés comme représenté dans la figure 11,de façon à assurer 30 un refroidissement suffisant de la plaque métallique 5. Dans les modes de réalisation décrits ci-dessus, les plaques métalliques 5,qui sont logées entre les éléments 1,ont été fixées à l'enveloppe d'acier 3,et les plaques de refroidissement 6 sont prévues le long des plaques mé-35 talliques 5 pour refroidir ces plaques ainsi que les briques 2. Cependant, on peut prévoir les variantes sans sortir du cadre de l'invention. Comme première variante, on peut fixer de façon amovible la plaque métallique 5 qui est une plaque 40 d'acier. Dans ce cas,on n'utilise pas de plaque de refroidisse 71 24506 5 2097192 ment 6. Suivant une autre variante, on utilise seulement les plaques de refroidissement 6 ayant une résistance suffisante pour maintenir les briques 2 sans utiliser de plaque métallique 5. En outre, les plaques métalliques 5 et les plaques de 5 refroidissement 6 peuvent être prévues de façon amovible dans chaque élément 1,au lieu de les loger entre les éléments. Gomme décrit ci-dessus, les organes (plaques métalliques 5 et plaques de refroidissement 6) du dispositif de refroidissement de haut fourneau sont montés de fa-10 çon amovible entre les éléments ou dans les éléments qui sont prévus à leur tour entre les briques du haut fourneau et son enveloppe d'acier. C'est pourquoi, on peut éviter que les briques ne tombent de la paroi du haut fourneau. On évite également le courant ascendant de gaz à haute température entre la paroi 15 du haut fourneau ou les briques et la charge, même lorsque les briques sont endommagées. Cela prolonge la durée de fonctionnement des éléments. En outre, les organes (plaques métalliques 5 et plaques de refroidissement 6) peuvent se remplacer immédiatement par de nouveaux éléments lorsque les anciens sont endom-20 magés. Cela augmente la durée de fonctionnement des éléments. En conséquence, le dispositif selon l'invention permet d'augmenter le rendement par rapport aux dispositifs connus. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation ci-dessus décrit et repré-25 senté, à partir duquel, on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation»sans sortir pour cela du cadre de l'invention. 71 24506 6 2097192 REVENDICATIONS 1 - Dispositif de refroidissement de haut fourneau,caractérisé en ce qu'il comporte un certain nombre d'éléments prévus entre les briques du haut fourneau et l'enveloppe d'acier, des organes interchangeables éteint montés 5 à partir de l'extérieur du haut fourneau dans des parties adéquates du dispositif de refroidissement^ de façon à venir vers l'intérieur en saillie dans la surface intérieure du haut fourneau* 2 - Dispositif de refroidissement de 10 haut fourneau selon la revendication 1, caractérisé en ce que les organes sont formés par des plaques métalliques et des plaques de refroidissement. 3 - Dispositif de haut fourneau selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce 15 que les plaques métalliques et les plaques de refroidissement sont réunies en une seule pièce.