Brevet FR2284678A1 — publié le 19760409

La présente invention se rapporte aux tuyères utilisées pour l'insuffla tion de vent dans les hauts fourneaux. Ces tuyeres sont soumises à des conditions de fonctionnement tres sévères et doivent en particulier supporter un rayonnement thermique intense, ceci en raison des allures rapides pratiquées et de l'emploi de hautes températures de vent-accompagné éventuellcment d'injections de colllbustible et d'une suroxygenation du vent. Les tuyeres actuellement utilisées sont équipées de dispositifs de refroidissement à circulation interne visant a permettre une evacuation satisfaisanr te du flux thermique reçu. Toutefois la productivité accrue résultant des dispositions mentionnées ci-dessus s'accompagne d'un abaissement de la durée de vie des tuyeres.-Ainsi dans les hauts fourneaux modernes il arrive que l'on doive remplacer plusieurs tuyeres par jour pour cause de ruine, ce qui nécessite un arrêt momentané du haut fourneau et implique des interventions qui, bien que pratiquées de façon courante, ne vont pas sans comporter un risque pour le personnel. La ruine d'une tuyere de haut fourneau advient généralement par percée de la paroi constitutive de l'extrémité ou nez de la tuyere. I1 en résulte une introduction de quantités importantes d'eau dans le haut fourneau, ce qui nécessite d'intervenir aussi rapidement que possible. De toutes façons, on conçoit que la bonne conduite d'un haut fourneau implique le maintien de la fréquence de tels incidents de marche a une valeur aussi peu élevée que possible. La présente invention a pour but d'augmenter la durée de vie des tuyeres de haut fourneau et de permettre ainsi de remédier de façon correspondante aux inconvénients mentionnés. A cet effet, 1 invention a pour objet une tuyere de haut fourneau cetpre- nant des moyens pour l'évacuation du flux thermique reçu par circulation d'un fluide de refroidissement, caractérisée en ce que la partie de la tuyere refroidie par circulation dudit fluide est réalisée en un matériau présentant une conductibilité thermique substantiellement inférieure à celle du cuivre et que ladite partie présente en tout point une épaisseur telle que pour les conditions de circulation du fluide de refroidissement prévalentes, la tempéra- ture d'interface matériau-fluide soit inférieure la température pour laquelle le fluide entre localement en ébullition franche lorsque le matériau vient en contact avec de la fonte en fusion. Selon une autre caractéristique, l'épaisseur de la partie de la tuyère refroidie par circulation de fluide a une valeur vérifiant la relation e > kX dans laquelle : - e est la valeur de ladite épaisseur, - X est le coefficient de conductibilité thermique du matériau constitutif de ladite partie de tuyère, et k est un facteur de valeur déterminée dépendant des valeurs respectives du coefficient d'échange thermique a l'interface matériau-fonte, du coefficient d'échange thermique à l'interface matériau-fluide de refroidissement, de la température de la fonte liquide, . de la température d'alimentation du fluide de refroidissement, , de la température critique d'ébullition franche du fluide de refroidissement à l'interface matériau-fluide dans les conditions prévalentes de circulation dudit fluide de refroidissement. Plus précisément, le facteur k peut être déterminé par la relation = = a(Tf-Tcr) - ss(Tcr-Te) aB(TcrTe) dans laquelle a &alpha; est le coefficient d'échange thermique à l'interface matériau-fonte, 8 ss est le coefficient d'échange thermique d l'interface matériau-fluide de refroidissement, . Tf est la température de la fonte liquide, . Te est la température d'alimentation du fluide de refroidissement, . Tcr est la température critique d'ébullition franche du fluide de refroidissement à l'interface matériau-fluide dans les conditions prévalentes de circulation dudit fluide de refroidissement. Dans un mode de réalisation préféré, la tuyere est en acier soudé, notamment en acier doux. Selon une autre caractéristique, la surface de la partie de tuyere soumise au flux thermique est revêtue d'un revêtement adhérent présentant vis d-vis de la fonte une mouillabilité inférieure à la mouillabilité du matériau constitutif de ladite partie. Comme on le comprend, la tuyere selon l'invention est d'une constitution qui s'inscrit à l'encontre des errements actuels. En effet, il a été jusqu'a présent considéré comme nécessaire de concevoir les tuyères de haut fourneau en vue de permettre l'évacuation d'un flux thermique aussi important que possible. En conséquence, il est actuellement préconisé d'utiliser des tuyères à paroi relativement mince, réalisées en un matériau présentant une conductibilité élevée, par exemple du cuivre. On a proposé d'utiliser un matériau présentant un point de fusion plus élevé que le cuivre, par exemple l'acier ou mieux encore un acier allié réfrac taire. Toutefois des couidérations identiques a celles qui précddent concer nat le cuivre conduisent a sélectionner une épaisseur de paroi beaucoup plus faible que celle d'une tuyère en cuivre soumise au neue flux thermique, ceci en raison de la conductibilité faible de l'acier par rapport a cuivre. Une telle diuiuutioa d'épaisseur se révèle alors rédhibitoire compte tenu des caractéristiques minimales de résistance mécanique que doivent nécessaire neat présenter les tuyeres de haut fourneau. Il est canin que les tayeres de haut fourneau sont le plus souvent détruites par suite d'un contact accidentel de durée plus ou soins grande avec de la fonte liquide. Diverses investigations conduites par le demandeur tendent prouver que le mécanisme de destruction d'une tuyère, par exemple en cuivre refroidi a l'eau, est tel que décrit dans ce qui suit En fonctionnement normal, les échanges thermiques à travers la paroi de la tuyère s'établissent de façon que la température de la face chaude de la paroi de la tuyere ne dépasse pas le point de fusion du cuivre tandis que la face froide n'atteint pas la teperature d'ébullition de l'eau de refroidis- sement ; lorsque de la fonte liquide vient accidentellerent au contact de ladite face chaude, le coefficient d'échange thermique dont il doit être tenu copte, ne serait-ce que localement, n'est plus celui de l'interface gaz-cuivre lais celui d'un interface fonte-cuivre, de valeur beaucoup plus élevée.Le flux thermique cédé a l'eau dans la région correspondante s'accroît donc brusquement, ceci bien que la température de la fonte soit plus basse que celle des gaz de quelques 500 C. Il se peut alors que la température de la face interne de la paroi de la tuyère s'éleve, à l'endroit considéré, à une valeur telle que l'eau de refroidissement entre localement en ébullition franche. On sait alors que le coefficient d'échange thermique eau-cuivre devient très faible, de sorte que la température de la paroi s'élève tres rapidement. Le point de fusion du cuivre est alors atteint, d'où percée de la paroi de la tuyere. Le demandeur a imaginé de choisir cosse critere de conception des tuyères de haut fourneau la diminution du risque de percée selon le processus qui vient d'être décrit. Pour atteindre le résultat recherché, le demandeur est allé a ltencontre des conceptions connues en sélectionnant coane matériau constitutif de la tuyère un matériau présentant une conductibilité thermique substantiellement inférieure a celle du cuivre et en dimensionnant simultanément la paroi de telle façon que la température de la face interne de la tuyère en contact avec le liquide de refroidissement demeure inférieure a la tempéra- ture provoquant l'ébullition du liquide, même lorsque la face externe de la tuyère est en contact avec de la fonte liquide. On conçoit alors que la quantité de chaleur évacuée en fonctionnement normal plisse être moins importante que dans les tuyères connues par suite de la conductibilité thermique plus réduite ; par contre on conçoit que les risques de percée se trouvent substan tigelle en réduits, puisque le caractère plus isolant du matériau préconisé constitue un facteur favorable lorsque la fonte en fusion vient en contact avec la face externe de ladite paroi en évitant l'entrée en ébullition de l'eau et le brusque effondrement du flux de chaleur évacué qui en résulte. I1 faut toutefois noter que la température de la face chaude en fonctionnement nornal est plus élevée que celle d'une tuyère en cuivre. Il convient donc d'utiliser un matériau de point de fusion plus élevé. Le demandeur a choisi l'acier, qui convient très bien dans ces conditions de forte épaisseur conduisant à des flux thermiques plus faibles, donc à une plus faible conow mation thermique du haut fourneau, et a une bonne résistance mécanique des tuyères. A ce dernier égard, il faut encore noter qu'un bon acier doux semble préférable a un acier a hautes caractéristiques, par suite d'une meilleure souplesse de la structure de la tuyère et d'une moins grande susceptibilité a la fissuration. L'invention sera bien comprise et d'autres caractéristiques apparaîtront plus clairement au vu de la description qui suit donnée a titre d'exemple en référence aux dessins annexés sur lesquels : - la figure I représente une vue en coupe axiale d'une tuyere conformé- -at a l'invention ; - la figure 2 représente l'évolution du flux thermique échangé a travers une paroi de tuyère pour différentes valeurs de l'épaisseur de ladite paroi - la figure 3 représente un diagramme illustrant l'évolution de la température des faces interne et externe de la paroi d'une tuyère pour différentes valeurs de l'épaisseur de ladite paroi. On a représenté sur la figure 1 une tuyère de haut fourneau comprenant une enveloppe 1 solidaire d'une culasse 2 et dans laquelle est disposée une bolte annulaire 3 communiquant avec une source d'eau sous pression par un orifice 4 pratiqué dans la culasse. La botte de refroidissement est disposée coaxialement à la tuyère de façon a menager un espace confiné 5, l'eau pénétrant dans cet espace par des orifices 6 pratiqués dans la botte 3 a proximité de l'extrémité de la tuyere. L'eau est évacuée dudit espace par des orifices 7 pratiqués dans la culasse. Conformément a l'invention, ltenveloppe 1 est réalisée en un matériau présentant une conductibilité inférieure à celle du cuivre, en l'occurence en acier doux. La tuyere représentée sur la figure I est en conséquence réalisée en construction soudée, ce qui permet une mise en oeuvre plus simple de ce matériau. L'épaisseur de l'enveloppe 1 est du même ordre de grandeur que celle d'une tuyère de géométrie semblable réalisée en cuivre, c'est- -dire dans le cas d'espace de l'ordre de quelques centimetres au plus. Comme cela sera explicité par la suite, une telle conception est nouvelle par rapport aux pratiques connues dans la technique considérée. De façon avantageuse, la surface externe de l'enveloppe 1 est recouverte d'un revêtement protecteur 8 présentant vis-à-vis de la fonte en fusion une mouillabilité inférieure à la zouillabilité de l'acier. Ce revêtement s'étend sur toutes les parties de l'enveloppe susceptibles de recevoir des projections de fonte liquide. Parii les produits susceptibles de convenir on peut citer les composés à base d'aluminure de Nickel, ou d'oxyde de zirconium, ou d'autres produits connus en eux-memes, pour autant que le revêtement ainsi constitué présente un point de fusion comparable à celui de l'acier, et que l'angle de raccordement avec la fonte liquide soit supérieur à l'angle de raccordement acier-fonte liquide. Le revêtement préconisé peut astre effectué de façon connue en soi par projection et dans des conditions permettant une cohésion satisfaisante avec la surface de la paroi de tuyère. La projection au chalumeau è plasma présente de bonnes caractéristiques a cet égard.Le transfert de chaleur à travers un élément de paroi de la tuyère peut e2r e déterminé par la formule de Newton : é = T1 - T2 d S e/A dans laquelle est le flux de chaleur transmis en régime permanent par s unité de surface ; - T1 est la température de la surface de la paroi de la tuyère exposée a la source de chaleur, c'est-a-dire de la face externe de ladite paroi ; - T2 est la température de la surface refroidie de la paroi de la tuyère, c'est-à-dire de la face interne de ladite paroi ; - e est l'épaisseur de l'élément de paroi ; et - A est le coefficient de conductibilité du matériau constitutif de ladite paroi. On comprend que la tenue de la tuyère soit liée a des valeurs maximales è ne pas dépasser par les températures T1 et T2. En effet, T1 a pour valeur maximale la température de fusion du matériau utilisé ou toute autre température re en dessous de laquelle il n'y a pas détérioration de la paroi da tuyère, par exemple par fissuration sous l'effet des contraintes dues à la différence de température entre la surface externe et la face interne de ladite paroi ; T2 a pour valeur naxinale la température pour laquelle le liquide de refroidissement entre en ébullition franche. On rappelle que cette température dépend de la vitesse de circulation du liquide de refroidissement, et varie dans le même sens que celle-ci.L'expression "ébullition franche" a une signification precise et bien connue dans le domaine technique considéré, et correspond a un état qui succède à l'ébullition commençante dite aussi ébullition nucléée ; le refroidissement d'une paroi par circulation d'un liquide en ébullition nucléée demeure efficace, et il doit être compris que la température T2 peut atteindre des valeurs correspondant à une ébullition nucléée du liquide de refroidissement. Dans l'art actuel, on vise à évacuer un flux de chaleur maximal. On a représenté sur la figure 2 un diagramme illustrant l'évolution du flux thermique transmis à travers un élément de paroi en fonction de la valeur du rapport de l'épaisseur de la paroi à sa conductibilité thermique, soit e/A ce rapport. Ce diagramme permet d'expliquer que l'on ait été conduit dans l'art antérieur à choisir pour le terme e/A une valeur aussi faible que possible, à savoir simultanément une épaisseur faible et une conductibilité élevée. I1 peut en résulter une efficacité remarquable du refroidissement, la température T2 de la face interne étant par exemple maintenue substantiellement inférieure à la température provoquant l'ébullition du liquide de refroidissement, et la température Tt de la face externe étant maintenue simultanément inférieure à la température de fusion ou de fissuration du matériau utilisé.Dans ces conditions, la tuyère, dans son ensemble, se comporte dans le haut fourneau comme un organe de refroidissement pour autant que les conditions de fonctionnement demeurent normales, c'est-a-dire qui nty ait pas projection de fonte sur la tuyère. Conformément à l'invention, la conception de la tuyere est telle que l'on admette simultanément des températures de surface externe et interne élevees, tout en respectant bien entendu les mêmes règles élémentaires que dans l'étant actuel, à savoir éviter d'atteindre, en fonctionnement normal, les températures critiques entraînant la détérioration ou la destruction de la paroi. La sélection d'une paroi thermiquement plus isolante tant par le matériau dont elle est constituée que par son épaisseur entraîne que les variations importantes de la température de face chaude dues à des projections de fonte se traduisent par des variations faibles de la température de face froide, ce qui permet d d'éviter une entrée en ébullition locale franche du liquide de refroidissement dans de telles éventualités. La détermination de ltépaisseur de la paroi d'une tuyère conformément à l'invention réalisée en un matériau présentant une conductibilité inférieure à celle du cuivre est effectuée en fonction des conditions fortuites susceptibles de provoquer la percée. En appelant Tf la température de la fonte, a le coefficient d'échange thermique entre la fonte et le matériau constitutif de la tuyère, en l'occurence l'acier, ss le coefficient d'échange thermique entre l'acier et le liquide de refroidissement, en l'occurence l'eau, et Te la température de l'eau à une certaine.distance de l'interface acier/eau, et en considérant que le régime correspondant à une projection de fonte est un régime permanent, on peut écrire les relations suivantes pour le flux de chaleur # échangé par Tf-T1 T1-T2 T2-Te unité de surface :#/S = = = , 1/&alpha; e/# 1/ss Tf-T2 on en déduit immédiatement : #/S = , 1/&alpha;+e/# Tf-Te et : #/S = , 1/&alpha;+e/#+1/ss soit :T2 = Tf - (Tf-Te) (1) 1/&alpha;+e/#+1/ss La relation (1) donne ainsi la valeur de la température de la face interne de la paroi de la tuyère en cas de projection de fonte. I1 convient de rappeler que la fonte est en surchauffe dans le haut fourneau, et que la valeur de Tf peut dépasser 1.5000 C. Conformément a l'invention, la valeur de la température T2 de la face interne de la paroi de la tuyère est maintenue inférieure a la valeur critique provoquant une ébullition franche du liquide de refroidissement, soit T2cr cette valeur. Si T2 dissaient conserve toute son efficacité malgré la présence de fonte k la surfa- ce externe de la paroi de la tuyere. Si T2 > T2cr, le coefficient d'échange ss prend une valeur beaucoup plus faible ss' en raison de l'ébullition franche du liquide de refroidissement, et le processus de refroidissement prend une allure instable entratnant l'échauf- fanent accéléré de la paroi de la tuyere et la percée de celle-ci par fusion. On a reporté sur le diagramme de la figure 3 la courbe représentative de la fonction (I) établie ci-dessus, le coefficient d'échange thermique a étant considéré comme constant et le coefficient d'échange thermique ss prenant deux valeurs selon que l'eau de refroidissement se trouve ou non en ébullition franche. Comme on le voit, la température de la surface interne de la paroi tend vers la température de l'eau lorsque le rapport e/A tend vers l'infini. Pour une certaine valeur T = T2cr où T2cr a été défini plus haut, le coefficient d'échange acier/eau ss prend une autre valeur en raison de l'entrée en ébullition franche de liteau. La courbe représentative de la fonction considérée présenté alors une discontinuité, les valeurs de T2 demeurant ensuite supérieures a la valeur T2cr pour des valeurs décroissantes du rapport e/X. Le diagramme de la figure 3 illustre bien que; conformément à l'invention, on détermine une valeur minimale de e/A au-dessous de laquelle la ruine par projection de fonte liquide est certaine. La valeur critique correspondante de l'épaisseur minimale de la paroi de la tuyère pour un matériau de conductibilité A est donnée ainsi par la relation ci-dessous, qui se déduit de la relation (1), à savoir (ecr)1 = k1# (2) dans laquelle k1 = &alpha;(Tf-T2cr) - ss(T2cr-Te) &alpha;ss(T2cr-Te) Selon l'invention, on dimensionne la paroi de la tuyère réalisée en un matériau du type présentant une conductibilité X inférieure à celle du cuivre de façon que son épaisseur vérifie l'inégalité e > (ecr)l. Cc-e on le comprend, l'enseignement de l'invention consiste en ce que la recherche d'un refroidissement intense par le biais d'une valeur faible du rapporte e/# conformément à l'art actuel constitue un inconvénient majeur vis--vis de la durée de vie des tuyères, et que, bien au contraire, une analyse des causes de ruine et une solution en apparence surprenante aux inconvénients auxquels on n'était pas jusqu'à présent parvenu à remédier consiste à choisir pour le rapport e/À une valeur nettement plus élevée que selon les pratiques actuelles ; ceci se traduit conformément a l'invention par le choix simultané d'un matériau présentant une faible conductibilité et une épaisseur telle que la valeur du rapport e/A soit supérieure à la valeur pour laquelle le liquide de refroidissement entre en ébullition franche lorsque la surface externe de la paroi de la tuyere est en contact avec de la fonte en fusion. Pour illustrer les modifications importantes qui résultent de l'enseignement de l'invention en matière de dimensionnement des tuyères de haut fourneau, on va maintenant donner un exemple d'application relatif a une tuyère de haut fourneau en cuivre selon l'art actuel. La valeur du coefficient k de la relation (2) pour des conditions de refroidissement actuellement pratiquées telles que T2cr ^ 200 C, avec comme autres données a = 1.000 k cal/m2.h.C ss - 5.000 k cal/m2.h.C Tf = 1.500 C Te - 20 C est alors : k1 = @/2250 Ceci conduit pour une valeur # = 300 k cal/m.h. C de la conductibilité du cuivre a une épaisseur minimale : (ecr)1 = 13 cm environ. On notera en outre que la valeur particuliere donnée pour le coefficient d'échange a est pessimiste et que cette valeur peut être bien supérieure, par exemple voisine de 2.000 k cal/m2.h.-C, ce qui conduirait alors a une épaisseur minimale de cuivre de 29 cm. Or on sait que les tuyères ont une paroi- d'épaisseur voisine de 3 cm (par épaisseur on entend la distance minimale entre la surface externe de tuyère et une surface en contact avec le liquide de refroidissement). Des épaisseurs de l'ordre de grandeur déterminé ci-dessus conduisent a une quasi impossibilité d'exécution de tuyeres en cuivre. I1 s'avere en d'autres termes irréalisable de procurer une valeur du rapport e/# suffisante avec de telles tuyeres. Le dimensionnement d'une tuyere selon l'invention dans les mêmes conditions conduit avec pour valeur de la conductibilité de l'acier À = 30 k cal/m.h.0C a une épaisseur dix fois moindre, épaisseur parfaitement compatible avec les impératifs constructifs actuels. A contrario, une tuyere en acier conçu selon les errements actuels avec une valeur e/A correspondant a celle d'une tuyere en cuivre de 3 cm d'épaisseur, soit e/# # 104 conduirait à une paroi en acier de 0,4 cm d'épaisseur, ce qui est incompatible en premier lieu avec une tenue mécanique satisfaisante, et aboutirait, comme on l'a montré, aux mêmes inconvénients que les tuyeres de cuivre actuelles en ce qui concerne les brûlures par la fonte en fusion. En outre l'épaisseur de la paroi de la tuyère selon l'invention est déterminée de façon que la température Ti de la surface externe de ladite paroi soit inférieure la température critique pour laquelle il y a fusion ou fissuration de ladite paroi en cas de contact avec de la fonte liquide, ce qui ne serait pas le cas avec une tuyère en cuivre de 13 cm d'épaisseur de paroi. En appelant Tlcr cette température, on peut déduire des relations donnant le flux de chaleur échangé par unité de surface la relation suivante T1 - Tf - I/a (Tf-Te) (3) 1/a+e/+1/ On a également reporté sur la figure 2 la courbe -représentative de la relation (3). Cette courbe présente une discontinuité lorsque le coefficient d'échange ss prend une autre valeur ss' en raison de l1entrée en ébullition franche de l'eau de refroidissement. Compte tenu du fait que l'épaisseur de la paroi doit, comme il l'a été précédemment montré, être supérieure à (ecr)l, il apparatt que l'on peut déterminer une deuxiese valeur critique de l'épaisseur, soit (ecr)2, pour laquelle la température de la face externe de la paroi de la tuyère atteint la température critique Tlcr, en l'occurence par exemple la température de fusion de l'acier. On déduit de la relation (3) que cette valeur critique est liée à la conductibilité thermique de l'acier par la relation (ecr)2 = k2# dans laquelle k2 ~ S(TIcr-Te) - a(Tf-Tlcr) (Tf-Tlcr) On devra donc dimensionner la paroi de façon que son épaisseur e vérifie l'inégalité e En prenant pour température critique de l'acier 1.4500c et en conservant les myes valeurs que dans l'exemple numérique qui vient d'être donné, on obtient pour l'acier e I1 doit être noté que la présence d'un revêtement à la surface de la tuyère tel que préconisé est susceptible d'élever la température critique externe admissible.Les considérations relatives à l'épaisseur maximale de paroi ont pour seul objet de préciser que l'épaisseur est non seulement limitée en valeurs inférieures, mais également en valeurs supérieures, et que cette dernière limitation n'introduit pas d'impossibilité d'exécution ni d'incompatibilité avec la condition d'épaisseur minimale. L'utilisation de tuyeres selon l'invention permet ainsi d'abaisser la fréquence de remplacement des tuyeres de haut fourneau. Compte tenu du fait que le remplacement d'une tuyère nécessite 1 h à 1 h 30 d'arrêt du haut four neau, compte tenu des périodes de ralentissement et de remise en route, on conçoit que les gains de production ainsi obtenus puissent se révéler très importants puisque le remplacement d'une tuyère par jour sur un haut fourneau entraîne une baisse de production d'environ 6%. Un autre avantage résultant de l'remploi de tuyères selon l'invention réside en ce que le bilan thermique global est amélioré puisque les tuyères retirent moins de calories au haut fourneau. Ce résultat important se déduit immédiatement de l'examen de la courbe de flux teprésentée figure 2, le flux extrait étant d'autant plus faible que le rapport e/# est grand. L'utilisation de tuyères selon l'invention peut ainsi conduire sur un haut fourneau poussé a une économie de plusieurs kilos de coke par tonne de fonte. Enfin on conçoit que l'abaissement des entrées d'eau dans le haut fourneau et de la fréquence des interventions de personnel constituent également des avantages notables. REVENDICATIONS 1. Tuyere de haut fourneau comprenant des moyens pour 1 'évacuation du flux thermique reçu par circulation d'un fluide de refroidissement, caractérisée en ce que la partie de la tuyere refroidie par circulation dudit fluide est réalisée en un matériau présentant une conductibilité thermique substantiellement inférieure à celle du cuivre et que ladite partie présente en tout point une épaisseur telle que pour les conditions de circulation du fluide de refr.i- dissement prevalentes, la température d'interface matériau-fluide soit inférieure a la température pour laquelle le fluide entre localement en ébullition franche lorsque le matériau vient en contact avec la fonte en fusion. 2. Tuyere selon la revendication I caractérisée en ce que l'épaisseur de la partie de la tuyere refroidie par circulation de fluide a une valeur vérifiant e > kX dans laquelle : - e est la valeur de ladite épaisseur - À est le coefficient de conductibilité thermique du matériau constitutif de ladite partie de tuyère - et k est un facteur de valeur déterminée par l'expression &alpha;(Tf-Tcr) - ss(Tcr-Te) k = &alpha;ss(Tcr-Te) dans laquelle a &alpha;; est le coefficient d'échange thermique à l'interface matériau fonte B ss est le coefficient d'échange thermique a l'interface matériau fluide de refroidissement, Tf est la température de la fonte liquide, . Te est la température d'alimentation du fluide de refroidissement, . Tcr est la température critique d'ébullition franche du fluide de refroidissement a l'interface matériau-fluide dans les conditions prévalentes de circulation dudit fluide de refroidissement. 3. Tuyere selon la revendication I caractérisée en ce que ledit matériau est de l'acier. 4. Tuyere selon la revendication 2 caractérisée en ce que la surface externe de la tuyere est revêtue d'un revêtement adhérent présentant vis-àvis de la fonte une mouillabilité inférieure a la mouillabilité du matériau constitutif de la tuyere. 5. Tuyère selon la revendication 3 caractérisée en ce que la partie refroidie présente une épaisseur au moins égale à 10 mm. 6. Tuyère de haut fourneau a refroidissement par circulation d'eau caractérisée en ce qu'elle est réalisée en acier avec une épaisseur de paroi extérieure au moins égale a 10 mm et en ce que la paroi extérieure exposée a l'intérieur du haut fourneau est recouverte d'un revêtement adhérent à faible mouillabilité par la fonte liquide tel que ceux à base d'aluminure de nickel ou d'oxyde de zirconium.