Brevet FR2530666A1 — publié le 19840127

La présente invention concerne un procédé et un appareil d'injection d'un combustible pulvérisé, con- sidéré en général comme ayant une combustibilité infé- rieure à celle des combustibles fluides Plus précisément, elle concerne un procédé et un appareil d'injection de tels combustibles pulvérisés dans des conditions opti- males, permettant une augmentation de la combustibilité sans dépôt de cendres(accumulation sur les surfaces in- ternes du tube d'injection de gaz), grâce à la meilleure combustion du combustible. L'invention concerne aussi un brûleur destiné à njecter un combustible pulvérisé qui est en général considéré comme ayant une combustibilité inférieure à celle des combustibles fluides Plus précisément, elle concerne un brûleur destiné à injecter de tels combus- tibles pulvérisés dans des conditions optimales et permet- tant une augmentation de la combustibilité tout en évitant le dépôt de cendres à la suite d'une meilleure combustion du combustible. Etant donné l'augmentation du coût du pétrole, il est devenu courant que le fonctionnement d'un haut- fourneau soit réalisé entièrement au coke, sans injection d'un combustible liquide lourd. Des recherches et des études sont actuel- lement en cours sur les possibilités de réduction des difficultés d'un fonctionnement ne mettant en oeuvre que du coke, et d'injection d'un combustible pulvérisé tel qu'une fine poudre de charbon ou analogue, permettant une réduction de la consommation du coke qui est coûteux. Cependant, le combustible pulvérisé, par exemple un char- bon fin ou analogue (appelé de façon générale "combus- tible pulvérisé" dans la suite du présent mémoire) pré- sente des inconvénients car il a une faible vitesse de combustion par rapport à celle d'un combustible liquide lourd, et il contient des constituants incombustibles qui forment des cendres En conséquence, des précautions doivent être prises pendant l'injection comme décrit plus en détail dans la suite du présent mémoire. Dans une opération classique d'injection d'un combustible liquide lourd, l'extrémité du bout d'un brûleur est placée au voisinage de la limite entre une tuyère d'un haut-fourneau et un tube d'injection afin que le combustible injecté brûle complètement dans une rigole qui se trouve juste en aval de la tuyère. Cependant, lorsqu'un combustible pulvérisé est injecté dans la même position, sa combustion totale dans la tuyère et la rigole devient difficile si bien que le rendement de combustion est réduit. D'autre part, les combustibles pulvérisés ont une teneur en cendres qui s'associent par fusion sous l'action de la chaleur de combustion et qui ont tendance à se déposer ou à s'accumuler sur les surfaces internes du tube d'injection, après choc contre celui-ci si bien que le passage de circulation est réduit et rend difficile la poursuite d'une opération stable d'injection de combus- tible Ce problème s'ajoute à la possibilité de la désta- bilisation du soufflage d'air chaud par la tuyère à cause des dépôts de cendres La quantité de cendres déposées ou accumulées augmente lorsque la position d'injection est placée plus en amont. Des recherches intensives ont été réalisées dans le cadre de l'invention, pour l'augmentation du rendement de combustion-des combustibles pulvérisés à une valeur comparable à celle d'un combustible liquide, sans dépôt ou accumulation de cendres L'invention, mise au point à la suite de ces recherches, porte sur un procédé d'injection d'un combustible pulvérisé dans un haut-fourneau, à l'aide d'un brûleur d'injection de combustible pulvérisé qui dépasse dans un tube d'injection d'air chaud, en passant à travers la paroi du tube, dans une partie d'injection du haut-fourneau Le bout du brû- leur a une position qui est voisine de l'axe du tube d'injection afin que le combustible pulvérisé soit injec- té dans le haut-fourneau au niveau de la tuyère avec de l'air chaud à une température supérieure à 9500 C et s'écoulant dans le tube d'injection de gaz Selon l'in- vention, le bout du brûleur est disposé à un emplace- ment qui se trouve à une distance de 100 à 350 mm en amont de la limite entre la tuyère du haut-fourneau et le tube d'injection. Comme un gaz a un faible effet de refroidis- sement dans le cas d'un écoulement solide-gaz en deux phases, on doit choisir une matière réfractaire pour la réalisation du brûleur qui est exposé au courant chaud circulant dans le tube d'injection de gaz ou on doit ajouter une structure de refroidissement ou prendre d'au- tres précautions. On a considéré initialement, dans les recher- ches de mise au point de l'invention, une structure de refroidissement formée dans un brûleur ayant une construc- tion à plusieurs cylindres Un tel brûleur a obligatoire- ment un diamètre externe important étant donné qu'un passage d'un fluide de refroidissement doit être formé autour du passage du combustible pulvérisé, cette dis- position présentant les problèmes décrits dans la suite du présent mémoire On se réfère à la figure 6 qui re- présente, en coupe, un brûleur ayant une construction à trois cylindres destinée à assurer un refroidissement par circulation d'eau Le brûleur a un cylindre interne 21, un cylindre intermédiaire 22 et un cylindre externe 23 Les cylindres interne et externe 21 et 23 sont soli- daires l'un de l'autre car ils sont reliés par un capuchon semicirculaire 24 ayant une forme en U si bien qu'un passage d'un courant combustible à deux phases solide- gaz est formé dans le sens de la flèche et circule dans le cylindre interne 21, alors qu'un passage d'un fluide de refroidissement est formé entre les cylindres interne et intermédiaire 21 et 22 et entre les cylindres intermé- diaire et externe 22 et 23 comme indiqué par les flèches en traits interrompus Lorsque ce courant combustible à deux phases, formé de combustible pulvérisé et d'un véhicule gazeux, est injecté par la sortie formée à l'ex- trémité avant du brûleur, il est entraîné dans le cou- rant d'air chaud à grande vitesse formé autour de lui et s'enflamme donc en brûlant Comme le brûleur lui- même a un grand diamètre de sortie, il existe une zone en dépression dans une poche 26 délimitée entre le cou- rant de combustible 25 et le capuchon 24, avec formation de tourbillons 27 Lorsque le courant 26 s'étale dans ces conditions, la flamme vient au contact de la face interne du tube 10 d'injection et provoque un dépôt et une accumulation d'une partie des cendres qui sont fondues par la chaleur de la flamme Ce phénomène constitue un facteur négatif qui compense la combustibilité accrue éventuellement qui peut être obtenue par une telle dis- position de l'extrémité d'injection de combustible du brûleur. Compte tenu de ces résultats, l'invention concerne un brûleur qui comporte une structure de refroidissement par eau ou-par air qui peut réduire au minimum l'expansion de la flamme. Le brûleur selon l'invention qui présente une telle caractéristique a une construction à plusieurs cylindres, un cylindre interne formant un passage de combustible pulvérisé constituant un courant à deux phases solide-gaz, et un cylindre externe formant un passage de circulation d'un fluide de refroidissement Le brû- leur, à son extrémité avant, a une forme tronconique correspondant aux équations suivantes O 1400 L 2 1290 L + 295 0; 1 L 0,35 Le bout du brûleur est placé au voisinage de l'axe du tube d'injection de gaz afin qu'il injecte un combustible pulvérisé dans le haut-fourneau, au niveau de la tuyère, avec de l'air chaud qui s'écoule dans le tube d'injection d'air Selon l'invention, le bout du brûleur est placé en amont de la limite entre la tuyère du haut-fourneau et du tube d'injection d'air chaud à une distance comprise entre 0,1 et 0,35 m ( 100 à 350 mm). 5. On constate aussi selon l'invention que le dépôt de cendres varie beaucoup avec la forme du brûleur, surtout celle de son extrémité avant (et plus précisément L'épaisseur de la paroi de l'extrémité avant du brûleur) même lorsque l'extrémité avant du brûleur occupe une position qui est la plus susceptible de provoquer des dépôts de cendres. Compte tenu des observations précédentes, on a déterminé selon l'invention que le diamètre interne Bi du tube d'injection d'air chaud, le diamètre externe D du bout du brûleur et le diamètre interne d du bout du brûleur devaient présenter des relations convenables afin que le problème du dépôt des cendres sur la paroi du tube d'injection d'air chaud soit résolu. Plus précisément, l'invention concerne un brûleur d'injection d'un combustible pulvérisé, ne per- mettant qu'un dépôt réduit de cendres à la face interne d'un tube d'injection d'air chaud 7 satisfaisant aux rela- tions 0,1 capable de réduire au minimum l'expansion de la flamme. Dans un troisième mode de réalisation de l'invention, un brûleur ayant la propriété précitée com- porte un corps de brûleur, ayant une construction à plu- sieurs cylindres, et un bout fixé de façon amovible à l'extrémité avant du corps Celui-ci délimite, dans un cylindre central, un passage de transmission de combus- tible pulvérisé formant un courant à deux phases solide- gaz, et, dans un cylindre externe, un passage d'un fluide de refroidissement Le bout a un diamètre interne qui n'est pas inférieur à celui du cylindre central du corps et un diamètre externe réduit vers l'extrémité avant, depuis une partie de butée qui est au contact du corps du brûleur. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront mieux de la description qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une coupe schématique d'un appareil de combustion; la figure 2 est une coupe agrandie représen- tant les principaux éléments d'une partie d'injection de combustible pulvérisé de l'appareil de la figure 1 la figure 3 est un graphique représentant, en fonction de la position d'injection, le rendement de combustion et la quantité de cendres déposées; la figure 4 est une coupe schématique repré- sentant le dépôt de cendres à la surface interne d'un tube d'injection d'air chaud; la figure 5 est un graphique représentant la variation du dépôt de cendres en fonction de la tem- pérature de l'air chaud soufflé; la figure 6, déjà décrite, est une coupe agrandie du bout d'un brûleur; la figure 7 est une coupe agrandie d'un mode de réalisation de bout de brûleur selon l'invention; la figure 8 est un graphique représentant la plage optimale d'angles de conicité 6 du brûleur; la figure 9 est une coupe agrandie du bout d'un brûleur selon une variante d'un seconde mode de réalisation de l'invention; la figure 10 est une coupe agrandie du bout d'un brûleur selon une autre variante du second mode de réalisation de l'invention; la figure 11 est un graphique représentant les plages optimales des rapports d/D et D/Bi, utilisés selon l'invention; et la figure 12 est une coupe agrandie du bout d'un brûleur selon un troisième mode de réalisation de l'invention. La figure 1 représente de façon schématique un four de combustion dans lequel un combustible pulvé- risé A est transféré d'une trémie 1 de stockage au sol à une soute à charbon 3 par un transporteur 2 à vis. La soute 3 comporte un distributeur 4 de combustible pulvérisé, à sa partie inférieure, destiné à transmettre une quantité dosée du combustible pulvérisé A à un brû- leur 7 par l'intermédiaire d'une tuyauterie 6 d'alimen- tation et à l'aide de courants d'air 5 D'autre part, de l'air chaud est formé par un four 8 de soufflage et il est transmis à un four expérimental 12 de combustion par une tuyauterie 9 d'alimentation en air, un tube 10 d'injection d'air chaud et une tuyère 11 refroidie par circulation d'eau, ayant une chemise lic de circulation d'eau de refroidissement La référence 13 désigne une cheminée. La partie d'injection du combustible du haut- fourneau qui comprend le tube 10 d'injection et la tuyère 11 refroidie par de l'eau, diffère de la partie corres- pondante d'un appareil connu de combustion L'appareil représenté est par ailleurs analogue à la partie d'in- jection d'un haut-fourneau La figure 2 représente les principaux éléments du four, à plus grande échelle L'ap- pareil expérimental de combustion a un grand nombre de fenêtres 12 a d'observation des conditions de combustion ou d'allumage du combustible pulvérisé, ainsi qu'un trou d'inspection destine à l'introduction d'une sonde de mesure de la température de combustion 1 de la composition des gaz, de la quantité de cendres et du rayonnement des flammes formées dans le four En outre, une fenêtre 14 d'observation est placée dans une partie coudée, à l'extrémitéamont du tube 10 d'injection afin qu'elle permette l'observation du dépôt des cendres sur les faces de la paroi interne du tube 10. L'appareil précité est utilisé dans une série d'essais, décrits plus en détail dans la suite du pré- sent mémoire et qui sont réalisés dans les conditions suivantes. Combustible pulvérisé Débit d'injection de combustible Vitesse d'injection de combustible à 45 % en poids de matières volatiles kg/h -25- m/s dans les conditions normales Rapport d'air de transport 5-25 kg/kg (charbon/air) Température de l'air chaud soufflé 800-12000 C Pression de l'air soufflé 2000 mm d'eau Vitesse à l'extrémité de la tuyère 250 m/s ( 1200 C) Diamètre du tube d'injection 0,13-0,18 m Température du four 150022000 C On effectue des expériences avec l'appareil précité et dans les conditions précédentes (la tempéra- ture de l'air chaud soufflé étant réglée à 1200 'C) Dans ces expériences, la position du brûleur 7 dans le tube d'injection 10 (c'est-à-dire la distance L du bout du brûleur à la surface limite 11 b de la tuyère 11 et du tube 10) varie afin que le rendement de combustion et l'état du-dépôt des cendres sur les surfaces de la paroi interne du tube 10 soient étudiés, dans les positions respectives d'injection Les résultats de ces expé- riences sont indiqués sur la figure 3 sur laquelle le rendement de combustion est représenté sous forme du rendement total de combustion calculé d'après la répar- tition de la vitesse et de la répartition de CO 2 gazeux dégagé et d'après un rendement local de combustion cal- culé à partir de la quantité de cendres se trouvant dans la partie centrale du four Le rendement de combustion est représenté en ordonnées à gauche, sur l'échelle du bas, et le taux de dépôt de cendres sur l'échelle du haut en ordonnées Les abscisses représentent la posi- tion d'injection du combustible pulvérisé La courbe formée par les cercles clairs représente le rendement local de combustion, la courbe formée par les cercles noirs représente le rendement total de combustion, le triangle blanc représente la valeur obtenue pour le com- bustible liquide, et la courbe formée par les croix re- présente la variation du dépôt de cendres Dans la dé- termination de ce rendement total, la concentration de Co 2 utilisée pour le calcul du rendement total de com- bustion est mesurée à 0,8 m en aval (à gauche sur la figure 2) de la face avant lia de la tuyère 11 refroidie par de l'eau, correspondant à la profondeur de la rigole dans un haut-fourneau réel En conséquence, il faut que le combustible pulvérisé soit totalement brûlé avant qu'il n'atteigne cette position D'autre part, le dépôt de cendres est indiqué par la quantité déposée 5 heures après le début de l'expérience, et constitue le pourcen- tage de dépôt de cendres dans le tube d'injection d'air chaud, comme l'indique la fenêtre d'observation 14 (voir figure 4). La figure 3 montre que le combustible liquide (l'huile lourde) peut atteindre un rendement de combus- tion d'environ 92 % même lorsque la distance L est nulle. Au contraire, le rendement total de combustion du com- bustible pulvérisé tombe à 70 % environ lors d'une injec- tion dans cette même position En d'autres termes, en ce qui concerne le taux de combustion, le combustible pulvérisé n'est consommé qu'à 76 % environ aussi effica- cement que le combustible liquide ( 70 J 92 x 100), si bien que le quart environ du pouvoir calorifique du combustible est perdu Le rendement de combustion peut progressivement être accru lorsque la distance L augmente, montrant clai- rement une augmentation importante lorsque la distance L dépasse 100 mm Dans la plage comprise entre 300 et 350 mm, le rendement de combustion est accru d'environ 20 % et atteint une valeur comparable à celle du combus- tible liquide. D'autre part, le dépit de cendres est à peine observable lorsque la distance L est inférieure à 350 mm, mais il augmente brutalement lorsque cette distance L dépasse 350 mm En conséquence, la section de passage de l'air chaud du tube 10 d'injection diminue si bien que le rendement de combustion diminue. 1 O Ainsi, il faut noter que l'obtention de résul- tats satisfaisants à la fois pour le rendement de combus- tion et pour la quantité de cendres déposées,ces facteurs dépendant beaucoup de la distance L, nécessite que cette distance L soit comprise entre 100 et 350 mm et de préfé- rence entre 200 et 350 mm. On se réfère maintenant à la figure 5 qui représente la relation entre la température de l'air chaud soufflé, portée en abscisses, et la quantité de cendres déposées,les résultats étant obtenus à la suite d'expériences dans lesauelles la distance L est réglée à 400 mm et la température de l'air chaud soufflé varie entre 800 et 12000 C Comme l'indiquent clairement ces figures, le fonctionnement ne provoque pratiquement pas de dépôt de cendres tant que la température de l'air chaud soufflé est inférieure à 900 'C Cependant, lorsque la température de l'air chaud dépasse 900 'C, le dépôt des cendres augmente de manière considérable On consi- dère que ce comportement doit être attribué à l'influence de la température de fusion des cendres contenues dans le combustible pulvérisé, qui est injecté probablement dans lefour sans avoir fondu dans le tube d'injection, aux températures inférieures à 900 'C En conséquence, la présente invention est surtoitutile dans le cas d'air chaud soufflé à une température supérieure à 950 'C, sur- tout dans le cas o l'air chaud est soufflé à plus de 1050 'C, puisque de l'air chaud soufflé à basse tempéra- ture ne pose pas le problème que l'invention permet de résoudre. Il est possible que ce dépôt ou cette accumu- lation de cendres puisse être-augmenté par réduction du diamètre interne du tube 10 de soufflage et puisse être réduit au minimum par utilisation d'un tube de plus grand diamètre, présentant une plus faible obturation de la section de passage d'air par les cendres déposées, avec une réduction relativement faible du rendement de combustion A cet égard, l'étude de la relation entre le dépôt de cendres et le diamètre interne du tube d'in- jection montre que le problème du dépôt de cendres se pose de la manière la plus aiguë dans le cas de tubes d'injection dont le diamètre interne est inférieur à 180 mm, l'influence des cendres réduisant le diamètre interne étant presque négligeable dans le cas de tubes d'injection ayant de plus grands diamètres internes. A cet égard, le diamètre interne d'un tube qui doit être utilisé sur un haut-fourneau réel est limité afin que l'air chaud soufflé soit en quantité et à vitesse pré- déterminées, cette dimension étant en général limiée à 180 mm environ au plus Compte tenu de ces considéra- tions, l'invention est importante dans le cas o le tube d'injection utilisé à un diamètre interne inférieur à 180 mm Au contraire, il est souhaitable d'utiliser un tube d'injection de diamètre interne supérieur à 130 mm, puisque l'influence du dépôt des cendres devient très importante dans les tubes d'injection ayant de plus pe- tits diamètres internes. L'invention telle que décrite rend possible l'augmentation du rendement de combustion d'un combusti- ble pulvérisé jusqu'à une valeur comparable à celle d'un combustible liquide, par réglage convenable de la posi- tion d'un brûleur d'injection de combustible pulvérisé, sans dépôt de cendres. Le brûleur d'un premier mode de réalisation de l'invention (figure 7) est pratiquement identique à celui de la figure 6, déjà décrite, par sa structure de refroidissement, mis à part le capuchon fixé par sou- dage à son extrémité avant L'invention met en oeuvre un capuchon tronconique 28 tel que représenté sur la figure Ce capuchon tronconique 28 a, à sa base, un dia- mètre externe D 1 analogue à celui du corps du brûleur, et il se rétrécit jusqu'à un diamètre externe D 2 à son extrémité avant (D 2 le diamètre externe de l'extrémité avant du brûleur dimi- nue grâce au capuchon 28 et réduit au minimum la diffé- rence entre D 2 et d En conséquence, le phénomène d'ex- pansion du courant 25 formant-un jet sous l'action de la zone en dépression est supprimé et empêche la gêne due au dépôt ou à l'accumulation des cendres fondues aux faces internes du tube d'injection Cependant, cet effet dépend du degré de réduction du diamètre externe (de D 1 à D 2) si bien qu'il devient nécessaire de déter- miner une plage convenable de réduction de diamètres. L'étude du dépôt des cendres fondues/ pour diverses conicités (angle O indiqué sur la figure 8) du capuchon 28, montre l'influence de la position de réglage de l'extrémité avant du brûleur (la distance L mesurée en amont de la surface limite llb entre la tuyère et le tube d'injection) Plus précisément, plus la distance L est faible (l'extrémité externe du brûleur étant placée plus près de l'extrémité avant du tube d'injection) plus la quantité de cendres fondues qui se déposent est faible On observe que le dépôt de cendres est nul quel que soit l'angle 9 lorsque la distance L est inférieure à 0,1 m Cependant, comme décrit précédem- ment, le dépôt de cendres se maintient quelle que soit la réduction de l'angle O lorsque la distance est supérieure à 0, 35 m ( 350 mm). L'étude de la relation entre 6 et L, à l'aide de divers résultats, montre que le dépôt de cendres s'ef- fectue facilement du côté supérieur de la courbe (O = 1400 L 1290 L + 295) de la figure 8 En conséquence, une plage avantageuse, ne présentant pas le problème du dépôt de cendres 7 peut être considérée sous la forme 1400 L 2 1290 L + 295 avec L 0,35 m Cependant, comme décrit précédemment aussi, le rendement de combus- tion devient plus faible lorsque L est inférieur à 0,1 m, et il peut augmenter lorsque L augmente En conséquence, il faut ajouter comme condition que L est supérieur ou égal, à 0,1 m Le dép Ct de cendres commence dans le tube d'injection lorsque la distance L dépasse 0,35 m et dé- stabilise la combustion et le courant d'air C (air chaud) de la figure 2, si bien que la fixation de la condition L de combustion et du dépôt des cendres. Ainsi, les conditions fixées O e 1400 L 1290 L + 295 0,1 m L 0,35 m déterminent la conicité de l'extrémité avant du brûleur en fonction de la position de son bout, ou déterminent la position de l'extrémité du brûleur par rapport à la conicité de son extrémité avant. La structure de refroidissement du brûleur selon l'invention n'est pas limitée à la construction indiquée dans ce mode de réalisation particulier Par exemple, diverses modifications sont possibles, par exem- ple par utilisation d'une construction à deux ou quatre cylindres ou d'une structure de refroidissement par air ou par disposition d'ailettes à la surface externe du cylindre interne d'une manière qui n'empêche pas nota- blement la circulation d'un fluide de refroidissement ou qui donne une plus grande latitude pour la sélection d'un matériau convenable. Le brûleur selon l'invention présente un certain nombre d'avantages qui sont notamment les sui- vants. ( 1) Le refroidissement du brûleur réduit la fréquence de remplacement du brûleur lui-même et con- tribue à l'augmentation de la sécurité dans le four. ( 2) Etant donné l'élimination du dépôt et de l'accumulation des cendres dans le tube d'injection, le rendement de combustion du combustible pulvérisé peut être accru sans effet nuisible concomitant, et une grande quantité de combustible pulvérisé peut alors être in- jectée d'une manière stable. ( 3) Le brûleur peut être remplacé par un brûleur convenant à la nature du combustible pulvérisé ou aux variations des conditions d'injection. Les figures 9 et 10 représentent des exem- ples de brûleur selon un second mode de réalisation de l'invention Plus précisément, la figure 9 représente un brûleur 7 ayant une forme d'un simple cylindre et un passage central circulaire 7 b destiné à transmettre un combustible pulvérisé La figure 10 représente un brûleur 7 identique à celui de la figure 9 mis à part une partie tronconique 7 a à son extrémité avant Dans ces deux modes de réalisation, le brûleur 7 a un dia- mètre externe D et un diamètre interne d Sur la fi- gure 10, le diamètre externe D est celui qui est mesuré au bout. On effectue des expériences dans les condi- tions suivantes afin de déterminer les relations opti- males entre D} d et Bi. Combustible pulvérisé Charbon fin avec 32 % en poids environ de ma- tières volatiles Débit d'injection de com 100 kg/h bustible Température de l'air chaud 1200 VC soufflé Rapport d'excès d'air 2,0 Position d'injection du 297 mm en amont de la li- brûleur mite entre la tuyère et le tube d'injection La figure 11 représente les résultats d'ex- périences dans lesquelles les rapports D/Bi et d/D va- * rient afin que le dépôt des cendres soit observé dans des conditions différentes Sur la figure 11, les cer- cles clairs désignent le cas o aucun dépôt ou aucune accumulation de cendres n'est noté à la face interne du tube d'injection alors que le signe X correspond à un dépôt ou une accumulation de cendres On constate donc que le rapport D/Bi doit être inférieur à 0,25 et que le rapport d/D doit être supérieur à 0,6 Lorsque le rapport D/Bi est inférieur à 0,17 le diamètre externe du brûleur devient alors trop petit si bien que sa résis- tance mécanique est insuffisante, et la quantité de com- bustible pulvérisé injecté devient insuffisante compte tenu du débit d'air chaud soufflé qu'il faut pour attein- dre une vitesse donnée d'injection D'autre part, lors- que le rapport d/D dépasse 0,8, le brûleur a une épais- seur de paroi trop faible et sa résistance n'est donc pas suffisante En conséquence, la limite inférieure du rapport D/Bi doit donc être réglée à 0,1 et la limite supérieure du rapport d/D à 078. Lorsque le rapport D/Bi dépasse 0,25, le brûleur forme un corps renflé (un obstacle) s'opposant à la circulation de l'air chaud soufflé En conséquence, le courant qui s'écoule dans le tube d'injection pré- sente un défaut d'uniformité qui crée un chemin de tour- billons de Karman en aval de la partie en saillie du brûleur et qui fait apparaître un dépôt distinct de cendres sur les surfaces des parois du tube d'injection près du chemin de tourbillons de Karman. Lorsque le rapport dlD devient inférieur à 0,6, la zone 26 en dépression indiquée précédemment en référence à la figure 6 s'étale et peut être la cause directe du dépôt et de l'accumula tion des cendres et, dans certains cas, ces conditions favorisent le dépôt des cendres à l'extrémité du brûleur lui-même dans la zone en dépression 7 avec déviation de la direction d'in- jection du combustible pulvérisé, si bien que la flamme est déviée et provoque une accélération du dépôt des cendres sur les surfaces des parois du tube d'injection, dans la direction déviée. Le mode de réalisation de brûleur n'impose aucune restriction à la construction du brûleur dans la mesure o elle satisfait aux conditions précédentes, et l'invention s'applique ainsi à un brûleur qui com- porte en outre un mécanisme de refroidissement par air ou par eau, par exemple tel que représenté sur la figure 6. la figure 12 représente en coupe un corps A de brûleur selon un troisième mode de réalisation, sur lequel un bout B est vissé La construction du corps A est pratiquement telle que représentée sur la figure 6, mais le capuchon 24 a un taraudage 24 ' à sa périphérie interne Cependant, la construction représentée pour la structure de refroidissement dans le corps A et le bout B n'est pas limitée à la disposition représentée. Par exemple, diverses modifications peuvent être appor- tées à la structure de refroidissement, par utilisation d'une construction à deux ou quatre cylindres ou d'une structure de refroidissement par air ou par disposition d'ailettes à la face externe du cylindre interne, à un degré tel que l'écoulement d'un fluide de refroidissement n'est pratiquement pas empêché, avec en outre l'avantage de la sélection libre du matériau De plus, la structure de raccordement au bout B n'est pas limitée à un raccord par vissage tel qu'indiqué et il peut s'agir d'un raccord à baïonnette, par serrage 7 par coincement, etc dans la mesure o le bout peut être rapidement séparé. Le bout B lui-même doit avoir un diamètre interne d qui n'est pas notablement inférieur au diamètre interne d du cylindre interne 21, et il doit avoir un diamètre réduit vers l'avant, le diamètre externe D 2 de l'extrémité avant étant inférieur au diamètre externe D 1 du corps A, c'est-à-dire D 2 d 2 leur viennent frapper le bout B et accélèrent son usure par abrasion De plus, l'élimination de la zone en dé- pression décrite précédemment en référence à la figure 6, devient difficile à moins que la condition D 2 soit satisfaite La satisfaction des conditions précé- dentes nécessite que le bout B satisfasse, à sa face interne, à la relation d 1 à une partie cylindrique 39, le diamètre externe de celle- ci étant réduit par rapport au diamètre externe du corps A Le cas échéant, un cône peut être formé sur toute la longueur du bout B, la partie cylindrique 39 étant alors supprimée. Le bout B est réalisé afin qu'il soit amo- vible non seulement de manière qu'un bout usé puisse être remplacé mais aussi afin qu'un bout de forme et de dimension convenables puisse être utilisé en fonction de l'emplacement du bout du brûleur dans le tube d'injec- tion d'air chaud, de la nature du combustible pulvérisé utilisé ou des conditions d'injection du combustible, tous ces paramètres ayant une influence sur le rendement de combustion du combustible pulvérisé et sur le dépôt des cendres Par exemple, une augmentation de la lon- gueur du dépassement du bout B provoque un rétrécissement de l'angle d'écoulement du jet de combustible injecté et réduit la quantité de cendres déposées, avec une lé- gère réduction du rendement de combustion En conséquence, le bout peut être remplacé en fonction de ces conditions. L'invention, mettant en oeuvre l'arrangement précité, présente un certain nombre d'avantages qui sont notamment les suivants. ( 1) Le refroidissement du brûleur réduit la fréquence de remplacement du brûleur lui-même et con- tribue à la sécurité du travail à proximité du four. ( 2) Le bout est en contact intime avec le capuchon refroidi par eau si bien que sa durabilité est suffisamment garantie même s'il n'est pas formé d'un métal réfractaire spécial. ( 3) Le dépôt et l'accumulation des cendres dans le tube d'injection sont réduits au minimum si bien que le rendement de combustion du combustible pulvérisé peut être augmenté sans effets nuisibles auxiliaires et qu'il est possible de réaliser une opération d'injec- tion d'une quantité importante de combustible pulvérisé d'une manière stable. ( 4) Le bout peut être changé librement afin qu'un bout optimal soit utilisé en fonction de la nature du combustible pulvérisé et des conditions d'injection. Il est bien entendu que l'invention n'a été décrite et représentée qu'à titre d'exemple préférentiel et qu'on pourra apporter toute équivalence technique dans ses éléments constitutifs sans pour autant sortir de son cadre. REVENDICATIONS 1 Procédé d'injection d'un combustible pulvérisé dans un haut-fourneau ayant une tuyère et un tube d'injec- tion d'air chaud relié à la tuyère à un plan limite, et un brûleur d'injection dépassant dans le tube d'injec- tion, ledit procédé étant caractérisé en ce qu'il com- prend: l'introduction d'un courant d'air chaud par soufflage dans le tube d'injection ( 10)-et dans la tuyère ( 11), l'introduction d'un combustible pulvérisé dans le tube d'injection ( 10) par l'intermédiaire du brûleur d'injection ( 7), et la disposition d'une sortie du brûleur d'in- jection ( 7) à une distance comprise entre 100 et 350 mm en amont du plan limite. 2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite distance est comprise entre 200 et 350 mm. 3 Procédé selon l'une des revendications l et 2, caractérisé en ce que l'air chaud soufflé est à une température au moins égale à 9500 C. 4 Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que la sortie du brûleur d'injection ( 7) est placée au voisinage d'un axe longitudinal du tube d'injection ( 10). Appareil destiné à transmettre un combustible pulvérisé à un hautfourneau 1 caractérisé en ce qu'il comprend: une tuyère ( 11) placée à une première extré- mité du haut-fourneau, une source ( 8) d'air chaud soufflé, un tube d'injection ( 10) ayant une première extrémité raccordée à la source d'air chaud et une se- conde extrémité raccordée à la tuyère ( 11) au niveau d'un plan limite, et un brûleur d'injection ( 7) ayant une première extrémité qui dépasse dans le tube d'injection, à travers la paroi de celui-ci, le brûleur ayant un passage for- mant une sortie qui est séparée du plan limite par une distancecomprise entre 100 et 350 mm. 6 Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce que ladite distance est comprise entre 200 et 350 mm. $ 7 Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce que la sortie est placée au voisinage d'un axe longitudinal du tube d'injection ( 10). 8 Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce que le diamètre interne du tube d'injection ( 10) est compris entre 130 et 180 mm. 9 Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce que la première extrémité du brûleur ( 7) a une configuration externe tronconique qui satisfait aux con- ditions _ e 1400 L 2 1290 L + 295 0.,1 L 0,35 dans lesquelieâs a est la conicité de la première extrémité du brûleur, par rapport à un axe longitudinal du passage, et L est la distance, exprimée en mètres, comprise entre le plan limite et la sortie dudit passage. Brûleur destiné à un four ayant une tuyère ( 11) à une première extrémité, une source ( 8) d'air chaud soufflé, une source ( 3) de combustible pulvérisé, un tube d'injection ( 10) d'air chaud ayant une première extrémité reliée à la source chaud et une seconde extré- mité reliée à la tuyère au niveau d'un plan limite, le brûleur ( 7) ayant une première extrémité qui dépasse dans le tube d'injection ( 10) et qui passe à travers une paroi de celui-ci, le brûleur étant caractérisé en ce qu'il comprend au moins un cylindre, comprenant un cylindre interne ( 21) relié à la source de combustible ( 3) et formant un passage de circulation d'un courant de combustible pulvérisé à deux phases solide- gaz, le passage ayant une sortie placée à ladite première extré- mité du brûleur, cette première extrémité du brûleur ayant une configuration externe tronconique qui satis- fait à la condition suivante: e 1400 L 1290 L + 295 dans laquelle e est l'angle de conicité de ladite première extrémité du brûleur par rapport à un axe longitudinal du passage et L est la distance mesurée en mètres com- prise entre le plan limite et la sortie du passage. 11 Brûleur selon la revendication 10, caractérisé en ce que le brûleur ( 7) satisfait en outre à la condi- tion suivante: 071 L 0,35 12 Brûleur selon l'une des revendications 10 et 11, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un cy- lindre externe ( 23) destiné à délimiter un trajet de circulation d'un fluide de refroidissement entre lui et le cylindre interne. 13 Brûleur selon la revendication 10, caractéri- sé en ce que la configuration tronconique est une configu- ration de section droite circulaire. 14 Brûleur d'injection destiné à un four ayant un tube d'injection ( 10), une première extrémité du brûleur dépassant dans le tube d'injection ( 10) et passant à travers la paroi de celui-ci, le brûleur ayant un passage central rejoignant une ouverture formée à la première extrémité et destinée à transmettre un com- bustible pulvérisé au tube d'injection, ledit brûleur ( 7) étant caractérisé en ce qu'il satisfait à la condi- tion suivante: 0,1 (D/Bi) à la première extrémité et Bi désigne le diamètre in- terne du tube d'injection. Brûleur selon la revendication 14, caracté- risé en ce qu'il satisfait en outre à la condition sui- vante 0,6 dans laquelle d désigne le diamètre du passage. 16 Brûleur selon l'une des revendications 14 et 15, caractérisé en ce que le paramètre D est constant près de la première extrémité. 17 Brûleur selon l'une des revendications 14 et 15, caractérisé en ce que le diamètre externe du brû- leur diminue vers la première extrémité. 18 Brûleur selon l'une des revendications 16 et 17, caractérisé en ce que le paramètre d est constant. 19 Brûleur destiné à un four comportant un tube d'injection ( 10) d'air chaud et un brûleur d'injection ( 7) dont une première extrémité dépasse dans le tube d'injection et passe à travers une paroi de celui-ci, ledit brûleur étant caractérisé en ce qu'il comprend au moins un cylindre ayant un diamètre externe D 1 et comprenant un cylindre interne ( 21) relié à une source de combustible pluvérisé et formant un premier passage de circulation d'un courant de combustible pul- vérisé à deux phases solide-gaz, le cylindre interne ayant un diamètre interne di', et un bout ( 40) fixé à la première extrémité du brûleur par un dispositif de raccordement amovible, le bout formant un second passage d'écoulement du combus- tible et ayant un diamètre d 2, l'extrémité externe du bout ayant un diamètre externe D 2 les diamètres d 1 et d 2 satisfaisant à la condition _ d =d 2 Brûleur selon la revendication 19, caracté- risé en ce que les diamètres externes D 2 et D 1 satisfont à la relation: D 2 21 Brûleur selon la revendication 19, caracté- risé en ce que le cylindre comprend au moins un cylindre externe destiné à délimiter un trajet de circulation d'un fluide de refroidissement entre lui et un cylindre interne. 22 Brûleur selon la revendication 20, caracté- risé en ce que le diamètre externe D est constant sur toute la longueur du brûleur. 23 Brûleur selon la revendication 20, caracté- risé en ce qu'une partie au moins de la longueur du brû- leur est conique si bien que le diamètre externe D 2 varie entre une valeur maximale et une valeur minimale, la valeur maximale de D 2 étant inférieure à D 1. 24 Brûleur selon la revendication 19, caractéri- sé en ce que le dispositif de raccordement amovible est un raccord par vissage.