Brevet FR2587697A1 — publié le 19870327

Procédé et dispositif de réparation du garnissage réfractaire d'une conduite de gaz surchauffé par une torche à plasma L'invention concerne la réparation du garnissage réfractaire érodé de la paroi interne d'une conduite de transport de gaz surchauffé par une torche à plasma. On sait que pour certains processus sidérurgiques le gaz destiné à être insufflé dans un four à cuve de fusion-réduction, un haut-fourneau notamment, peut être porté à haute température par une torche à plasma reçue dans un piquage latéral de la conduite, en amont de la tuyère de soufflage du vent. Le jet de plasma rencontre la paroi opposée de la conduite et érode le garnissage réfractaire dont elle est revêtue. Pour procéder à la réparation du garnissage érodé, il est prévu de démonter la conduite et d'effectuer un gunitage classique en atelier. Une telle pratique représente cependant des coûts importants de maintenance et perturbe sensiblement la marche du four. Le but de l'invention est de proposer un procédé et un dispositif permettant une réparation in situ. Ce but est atteint en mettant à profit la présence de la torche à plasma pour chauffer et projeter sur place une matière de gunitage appropriée. Plus précisément, on répare ledit garnissage réfractaire érodé par projection de matière réfractaire solide finement divisée préalablement portée, grâce à ladite torche à plasma, à une haute température apte à favoriser son adhérence sur la paroi à réparer. En tant que de besoin, on ralentit le régime de la torche à plasma pour favoriser l'adhérence de la matière sur la paroi. Le cas échéant, on réduit également le débit de gaz dans la conduite pour favoriser la projection de la matière sur la zone de la paroi à réparer. Selon l'invention, il est possible d'amener la matière réfractaire à projeter (avantageusement un mélange magnésie- chrome),soit en amont de la torche à plasma, soit dans la torche elle-même, soit en aval de celle-ci. Selon qu'il s'agit de l'un ou l'autre de ces trois aspects, le dispositif conforme à l'invention comporte des moyens d'amenée de la matière réfractaire consistant soit en une canne d'injection débouchant en aval de la torche au voisinage immédiat du jet de plasma, soit en un dispositif d'injection débouchant dans la torche elle-même, soit en un dispositif d'alimentation et de mélange avec le gaz plasmagène en amont de la torche à plasma. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description suivante de trois modes de réalisation de l'invention. Il sera fait référence à la figure unique annexée, représentant en coupe longitudinale les organes de soufflage du vent dans un haut-fourneau équipé d'une torche à plasma. On a représenté sur la mrme figure trois implantations possibles de l'alimentation en matière réfractaire. La tuyère à vent 1 est fixée de façon classique sur le blindage 2 du hautfourneau par l'intermédiaire de la tympe 3 et de la chapelle 4. Le busillon 5 est bloqué contre la tuyère 1, et conduit le vent chaud qu'il reçoit du coude porte-vent 6 et des autres organes habituels d'amenée du vent au haut-fourneau. Le coude porte-vent 6 comporte à son extrémité de sortie un piquage latéral 7 recevant la torche à plasma 8 alimentée en gaz plasmagène par une source 9. De manière connue le gaz plasmagène pénétre dans une chambre annulaire 10 de la torche, et est transformé en plasma lors de son passage dans l'arc électrique entretenu entre les électrodes tubulaires amont 11 et aval 12. Le plasma surchauffe le vent amené par le coude 6. L'impact du jet de plasma 13 sur la paroi du busillon 5, refroidi extérieurement par une circulation d'eau 15, finit par éroder la couche de revêtement réfractaire 14 en y créant une zone d'usure 16. Selon l'invention, la réparation du garnissage réfractaire s'opère " in situ" en utilisant la torche à plasma elle-même pour chauffer et projeter une matière réfractaire solide finement divisée sur la zone à réparer 16. Cette matière, véhiculée par un gaz porteur approprié, est fournie par une source d'alimentation 17. Selon un premier mode de réalisation, elle peut être apportée en aval de la torche 8, dans le jet de plasma 13, par une canne d'injection 18 montée sur le busillon 5. - Selon un second mode de réalisation, la matière réfractaire peut être amenée dans la torche à plasma 8 elle-même par un dispositif d'introduction 19 approprié. Selon un troisième mode de réalisation, la matière réfractaire est directement mélangée au gaz plasmagène, grâce à une conduite d'alimentation 20 reliant la source de matière 17 à la source de gaz plasmagène 9 et à un dispositif mélangeur non représenté. REVENDICATIONS 1. Procédé de réparation du garnissage réfractaire (14) de la paroi intérieure d'une conduite (5,6) de transport de gaz porté à haute température par une torche à plasma (8) et destiné à être insufflé dans un four à cuve de fusion-réduction, la torche à plasma (8) étant reçue dans un piquage latéral (7) de la conduite et reproduisant un jet de plasma érodant le garnissage, caractérisé en ce qu'on répare la zone d'usure (16) dudit garnissage réfractaire par projection de matière réfractaire solide finement divisée préalablement portée, grâce à ladite torche à plasma (8), à une haute température apte à favoriser son adhérence sur la paroi à réparer. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on ralentit le régime de la torche à plasma (8) pour favoriser l'adhérence de la matière sur la paroi. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'on réduit également le débit de gaz dans la conduite (5, 6) pour favoriser la projection de la matière sur la zone d'usure (16). 4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on amène la matière réfractaire à projeter en aval de la torche à plasma (8). 5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on amène la matière réfractaire à projeter dans la torche à plasma (8). 6. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on amèine la matière réfractaire à projeter en amont de la torche à plasma (8) avec le gaz plasmagène. 7. Dispositif de réparation du garnissage réfractaire érodé de la paroi intérieure d'une conduite (5,6) de transport de gaz porté à haute température par une torche à plasma (8) et destiné à être insufflé dans un four à cuve de fusion-réduction, la torche à plasma (8), reçue dans un piquage latéral (7) de la conduite (5,6), étant alimentée en gaz plasmagéne par une source (9), et produisent un jet de plasma (13) érodant le garnissage (14), caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (18,19,20) d'amenée d'une matière réfractaire solide finement divisée coopérant avec la torche à plasma (8) pour chauffer et projeter ladite matière sur la zone d'usure (16) du garnissage réfractaire (14). 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que lesdits moyens consistent en une canne d'injection (18) d6bouchant en aval de la torche (8) au voisinage immédiat du jet de plasma (13). 9. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que lesdits moyens consistent en un dispositif d'injection (19) débouchant dans la torche à plasma (8). 10. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que lesdits moyens consistent en un dispositif d'alimentation (20) et de mélange avec le gaz plasmagène en amont de la torche à plasma (8).