Solutions technologiques pour la production intensive de métal chaud pauvre en silicium dans les hauts fourneaux (Technological Solutions for Intensive Production of Low Silicon Hot Metal in Blast Furnace) (en anglais seulement)
Résumé
La production de métal chaud à faible teneur en silicium est un élément essentiel du traitement dans les hauts fourneaux du vanadium contenant du minerai de titane-magnétite. La formation de carbures et de nitrures de titane dépend beaucoup de la solubilité du titane dans le métal chaud. L’analyse montre que la réduction de la teneur en silicium entraîne une réduction de la teneur du métal chaud en titane.
Il est donc possible de jouer sur les mêmes facteurs pour contrôler la proportion de l’un ou l’autre de ces éléments dans le métal chaud.L’augmentation de la pression dans le haut fourneau permet par exemple de réduire la teneur en silicium et en titane ainsi que — et en premier lieu — la formation de carbure de titane. En pratique, la teneur en carbures de titane est, dans un haut fourneau, fort éloignée du point d’équilibre; le temps de séjour des matières constitue un important paramètre de contrôle. L’augmentation de la résistance à chaud du coke (Coke Strength after Reaction ou CSR) améliore la perméabilité de la charge de coke et accélère la filtration de la matière fondue, ce qui inhibe la formation des carbures de titane. De même, l’augmentation du rapport hauteur sur largeur du foyer (à volume constant) améliore le fonctionnement du haut fourneau.
La formation des carbures peut encore être réduite au minimum si les boulettes et les produits du grillage descendent régulièrement et que le calcaire est réparti uniformément sur la section transversale du haut fourneau, ce qui stabilise les transferts de chaleur.
Les auteurs de l’article proposent des moyens concrets de retarder la formation des carbures de titane et de produire un métal chaud pauvre en silicium et en titane, moyens qu’a mis en œuvre l’usine sidérurgique russe Nizhny Tagil (NTMK), dont la productivité quotidienne peut ainsi atteindre 3,5 tonnes de métal chaud par mètre cube.