Un contrôle rigoureux des conditions de revêtement réfractaire du haut fourneau de titane de NTMK-EVRAZ permet un fonctionnement intensif et une longue campagne

Résumé

L’usine sidérurgique Nizhny Tagil (NTMK) en Russie intègre la fabrication de coke, l'exploitation d'un haut fourneau, l'élaboration de l’acier par convertisseur basique à oxygène, le laminage et d'autres procédés auxiliaires. La base du lit de fusion métallique de NTMK est le minerai de titane-magnétite Kachkanar, qui contient également du vanadium. NTMK fait partie de la société métallurgique mère russe EVRAZ et est située dans la ville de Nijni Taguil.

La présence de titane dans le lit de fusion est propre à l'exploitation d'un haut fourneau qui produit du métal chaud contenant du vanadium. La solubilité du titane dans le métal chaud est limitée, ce qui entraîne la formation de divers composés de titane et de matériau réfractaire ainsi que d'oxydes de titane dans le foyer du four durant la procédure de production. Dans les circonstances traditionnelles d'exploitation d'un haut fourneau, les carbures et les nitrures de titane augmentent la viscosité de la fonte et le temps de résidence de la fonte dans une atmosphère de réduction, ce qui cause l'augmentation des pertes de métal dans les scories, la détérioration du fonctionnement du foyer, des problèmes avec le métal et la coulée de scorie, ainsi que des dommages aux tuyères.

NTMK cumule plus de 40 années d'expérience dans le traitement du minerai de titane-magnétite et dans la production de métal chaud contenant du vanadium, ce qui lui a permis de développer certains principes importants de l'exploitation efficace des hauts fourneaux ayant une charge élevée de titane [1-2] :

• L'optimisation du profil du haut fourneau en augmentant le rapport entre la hauteur et le diamètre du foyer du four
• L'augmentation maximale possible de la pression du four
• L'optimisation de la procédure de chargement du lit de fusion en mettant en place le mélange préliminaire des matériaux et des fondants du lit de fusion métallique
• L'optimisation de la basicité des scories afin de réduire au minimum la présence de soufre dans le métal chaud et de former une accumulation
• L'utilisation de coke à résistance à chaud élevée et ayant un grand diamètre
• La réduction au minimum du temps de séjour de la fonte dans la zone à haute température
• Le fonctionnement du haut fourneau avec une température de métal chaud et une température de flamme adiabatique réduites (RAFT)
• L'ajout de minerai de manganèse pour détruire les carbures de titane
• Des règles strictes relativement à l'état thermique du foyer
• Un horaire de coulée strict