Brevet FR2124592A1 — publié le 19720922

i 2124592 Dans les groupes de production d'acier et plus précisément dans les zones du revêtement réfractaire de ces groupes qui viennent en contact avec le laitier, on retrouve constamment des points de détérioration prématurée, car les propriétés corrosives 5 du laitier entraînent une destruction anormalement rapide du matériau réfractaire. Ceci concerne en particulier le procédé de production continue d'acier, dans lequel la mise en fusion du minerai, ainsi que des riblons d'acier, l'affinage de l'acier et la réaction de 10 formation de laitier sont conduits dans un groupe. Dans un tel groupe, le "bain de métal et le laitier sont amenés à traverser au cours d'espaces de temps extrêmement longs des zones d'égale cinétique réactionnelle, d'égale température ainsi que d'égale atmosphère, ce qui fait qu'aux endroits où les températures sont supé-15 rieures à 1500°C le revêtement réfractaire est exposé aux attaques très fortement corrosives d'un laitier riche en chaux et ayant une certaine teneur en oxyde ferreux (FeO). Ce laitier s'infiltre dans les pores des "briques et produit des transformations de leur matériau constitutif de nature à provoquer une désagréga-20 tion prématurée du matériau qui suit» Même les "briques de haute qualité produites à "base de magnésite fondue se sont avérées incapables de résister de façon satisfaisante à ces attaques. Même une évacuation accrue de la chaleur aux endroits menacés au moyen de réfrigérants n'a pas permis de réduire de façon appréciable 25 cette détérioration. La présente invention a pour objet d'améliorer la tenue du revêtement réfractaire d'installations, en particulier de production continue d'acier et, par conséquent, d'élever la rentabilité d'une telle installation. 30 A cette fin suivant l'invention, aux points du revêtement exposés aux attaques du laitier surmontant le bain d'acier sont disposées des briques réfractaires perméables aux gaz, à travers lesquelles des gaz snnt soufflés de l'extérieur. De cette façon d'une part les régions du revêtement réfractaire exposées à des 35 attaques corrosives sont directement refroidies par les gaz traversant les briques perméables, d'autre part le flux gazeux sortant de façon continue écarte le laitier du revêtement ou empêche 72 04304 2 2124592 ce laitier de s'infiltrer dans les pores des "briques, en sorte que la détérioration prématurée de celles-ci est nettement moins marquée et rejoint la détérioration normale des autres parties du revêtement. L'effet de refroidissement et le degré de recul du 5 laitier vis-à-vis du revêtement peuvent être réglés en choisissant convenablement la pression et le débit des gaz. Lorsque des briques perméables aux gaz sont disposées dans les zones de réaction on procède avantageusement de sorte que les briques subissent l'injection de gaz réducteurs, inertes ou oxy--10 dants suivant le type de réaction à provoquer. On arrive ainsi non seulement à améliorer la tenue des briques, mais encore à aider la réaction métallurgique en cours, ce qui permet de contribuer à un meilleur déroulement des processus de production d'acier. Le dispositif permettant la mise en oeuvre du procédé abou-15 tissant à l'amélioration de la tenue du revêtement réfractaire consiste pour bien faire en ce que les briques perméables aux gaz sont insérées chacune dans une monture d'une chambre métallique à gaz, qui présente des ouvertures du côté de la brique et qui est fixée démontable à l'enveloppe de tôle du groupe producteur d'a-20 cier^ Les chambres à gaz servent dans ces conditions de réservoirs sous pression permettant de régler le débit de gaz, traversant les briques. Cette structure est simple et peut être exécutée à peu de frais. Dans les cas où les briques perméables aux gaz sont dispo-25 sées dans des zones réactionnelles, il est intéressant de fixer plusieurs briques à une chambre à gaz pour pouvoir faire participer au processus réactionnel le gaz voulu dans toute une zone déterminée. Dans une installation de production continue d'acier, pré-30 sentant un four de fusion, une rigole d'affinage de l'acier et une rigole de laitier, il est proposé suivant l'invention que des briques perméables aux gaz soient disposées au long du niveau du laitier dans la rigole d'affinage, sur le barrage s'opposant à l'entraînement du laitier par le courant d'acier, sur le déversoir 35 de laitier, ainsi que sur le seuil de passage du four à la rigole d'affinage. Un revêtement réfractaire de ce type augmente considérablement les durées de marche ou de montée de l'installation 72 04304 3 2124592 car on peut supprimer les réfections intermédiaires des points du revêtement réfractaire exposés aux attaques du laitier, nécessaires auparavant. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la descrip-5 tion qui suit d'exemples de réalisation donnés en regard des dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 montre une vue partielle en coupe longitudinale d'une installation de production d'acier travaillant en continu; 10 ~ la figure 2 montre une vue en coupe à plus grande échelle prise suivant la ligne A-A de la figure 1 ; - la figure 3 montre une vue partielle de la même coupe que celle de la figure 2, montrant une brique perméable aux gaz incorporée ; 15 - la figure 4 montre une vue partielle de la même coupe que celle de la figure 3 mais à échelle encore plus grande; - la figure 5 montre une vue en coupe prise suivant la ligne B-B de la figure 3. Aux figures, le repère 1 désigne l'enveloppe de tôle, 2 le 20 garnissage de durée et 3 le garnissage d'usure d'un groupe producteur d'acier qui, comme l'indique surtout la figure 1, comporte un four de fusion 4, une rigole d'affinage 5 et une rigole de laitier (non représentée pour plus de simplicité) qui s'étend à partir du four 4 vers la droite de la figure 1. 25 Le métal mis en fusion dans le four 4 passe par dessus le rebord de four?dans la rigole d'affilage 5, où il s'écoule lentement, dans le sens de la flèche 7» vers la coulée d'acier 8. Le laitier, dont l'écoulement concomitant avec celui du métal est empêché par un barrage 9» es^ contraint de s'écouler à contre-30 courant du métal. Il s'écoule donc dans le sens de la flèche 10, par une rigole de laitier (non représentée) laquelle, comme on l'a déjà dit, s'étend à partir du four 4 vers la droite de la figure 1. Dans le four de fusion 4 et dans la rigole 5 le niveau du 35 bain de métal est en 11 et celui du laitier en 12. Surtout dans la rigole 5, auprès du barrage 9 et auprès du passage 6 du four 4 à la rigole 5, ainsi qu'auprès du déversoir (non représenté) de 72 04304 4 2124592 laitier, le garnissage réfractaire habituel d'usure 3 du groupe est remplacé par des briques réfractaires perméables aux gaz. Comme le montrent les figures 3 et 4, ces briques 13 perméables aux gaz sont insérées chacune dans une monture 14, laquelle de son côté est fixée à une chambre à gaz 15. Cette chambre à gaz 15 a sa face tournée vers la brique 13 percée d'ouvertures 16 de passage des gaz et présente sur sa face opposée à celle de l'ouverture 16 line tubulure 17 d'amenée de gaz. La brique perméable aux gaz 13, sa monture 14 et la chambre à gaz 15 forment un composant unitaire qui, comme le montre surtout la figure 4, est assemblé de façon démontable à l'enveloppe de tôle 1 du groupe au moyen d'un système de boulons et clavettes 18, cependant que l'enveloppe 1, pour pouvoir recevoir ledit composant unitaire et guider la chambre à gaz 15, est pourvue d'une monture 19 dirigée vers l'intérieur. Après enlèvement de la tubulure d'amenée de gaz, on peut facilement remplacer le composant unitaire 13 à 15. En cours de service du groupe de production d'acier qui travaille en continu, on fait passer par les briques perméables 13 des gaz à débit déterminé et sous pression déterminée, de façon d'une part à refroidir ces briques, d'autre part à faire en sorte que les gaz sortant par la face intérieure des briques empêche le laitier de pénétrer dans les pores de ces briques. La figure 5 représente un autre exemple de réalisation dans lequel plusieurs briques perméables 20 sont fixées à une chambre à gaz 21 de dimensions appropriées en conséquence et forment avec celle-ci un composant unitaire remplaçable en bloc. Cette structure convient au cas d'une rigole d'affinage dans laquelle l'acier est soumis à plusieurs processus réactionnels. On peut dans ce cas amener à chaque secteur réactionnel 22,23 et 24 un gaz déterminé en lui faisant traverser les briques 200 Pour rendre étanches les chambres 16 ou 21 vis-à-vis des briques perméables 13 ou 20, on dispose des joints qui empêchent les gaz de s'échapper sur l'arrière du garnissage d'usure 3. 72 04304 5 2124592 REVENDICATIONS 1. Procédé permettant d'améliorer la tenue du revêtement réfractaire de groupes producteurs d'acier, dans le cas notamment d'une production continue d'acier caractérisé en ce qu'aux points 5 du revêtement exposés aux attaques du laitier surmontant le bain d'acier sont disposées des briques réfractaires perméables aux gaz (13 ou 20), à travers lesquelles des gaz sont soufflés de l'extérieur. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que 10 les briques perméables aux gaz (13 ou 20) disposées dans les zones de réaction sont soumises à l'injection de gaz réducteurs, inertes ou oxydants, suivant le type de réaction à provoquer. 3. Dispositif permettant la mise en oeuvre du procédé selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les briques per- 15 méables aux gaz (13) sont insérées chacune dans des montures (14) d'une chambre métallique à gaz (15) qui présente des ouvertures (16) du côté de la brique et qui est fixée de façon démontable à l'enveloppe de tôle (1) du groupe de production d'acier. 4. Dispositif selon la revendication 3» caractérisé en ce 20 que plusieurs briques (20) sont fixées à une chambre à gaz (21). 5. Installation de production continue d'acier, présentant un four de fusion (4) une rigole (5) d'affinage de l'acier et une rigole de laitier, caractérisée en ce que des briques perméables aux gaz (13 ou 20) sont disposées au long du niveau du laitier 25 dans la rigole d'affinage, sur le barrage (9) s'opposant à l'entraînement du laitier par le courant d'acier (8), sur le déversoir de laitier, ainsi que sur le seuil (6) de passage du four à la rigole d'affinage*