Avancées technologiques visant l'amélioration de la durée de vie d'une douve de haut fourneau

Résumé

La défaillance prématurée des douves en cuivre est une cause courante de réparation du haut fourneau à coût très élevé pour le propriétaire du haut fourneau. Les principales causes de défaillance sont : 1) les fissures au niveau du raccordement des tuyaux soudés; ii) une défaillance locale causée par une faible densité de refroidissement en raison de la mauvaise configuration des canaux de refroidissement; iii) l'usure de la face chaude sous l'effet de l'abrasion et de l'érosion. La défaillance de ces mécanismes entraîne des fuites d'eau, et nécessite donc la fermeture des canaux de refroidissement. Cette fermeture a pour conséquence de hausser les températures dans la douve et d'accélérer les dommages. En réintroduisant un refroidissement adéquat à une douve endommagée en raison de canaux isolés, les opérateurs peuvent prolonger la durée de vie des douves en cuivre et du haut fourneau. La méthode de réparation conventionnelle consiste à installer des boîtes cigares ou des refroidisseurs à plaques. Cet article compare la performance thermique des boîtes cigares et celle d'une nouvelle technologie, les doigts de refroidissement. La comparaison s'appuie sur des essais expérimentaux et une analyse de transfert thermique réalisée à l'aide de simulations de la dynamique numérique des fluides. La comparaison montre qu'en présence de conditions de passage thermique types, une douve équipée de doigts de refroidissement présente une hausse des températures inférieure à la moitié de la hausse des températures d'une douve équipée de boîtes cigares.