Comparaison du rendement de différents types de foyers de hauts fourneaux au moyen d’une méthodologie novatrice d’évaluation des matériaux réfractaires structuraux

Résumé

Le système réfractaire du foyer du haut fourneau est exposé à des attaques chimiques complexes, à l’érosion, ainsi qu’à des charges thermiques et mécaniques. Cela comprend les contraintes imposées par la chaleur, la pression interne, la gravité hydrostatique du métal chaud , ainsi que les surcharges causées par le coke ou autre lit de fusion au-dessus du foyer. La région du foyer est une priorité puisque la dégradation du système réfractaire et des failles trop nombreuses limitent la durée de vie du four et entraînent des réparations prématurées et coûteuses. Une conception robuste du revêtement réfractaire du foyer est nécessaire afin d’éviter ou de réduire au maximum le temps d’arrêt du four et de maximiser sa durée de vie.

Différentes philosophies de conception ont fait leur apparition en ce qui concerne la conception du fond et des parois latérales du foyer, notamment des grands blocs creux, des petits blocs, des blocs de céramique, des tuyères de céramique, diverses dispositions ou orientations des briques, divers matériaux pour les briques, etc. La comparaison des différentes options de conception du foyer est une tâche exigeante, surtout lorsque le rendement thermique et les risques d’usure du système réfractaires ne sont pas comparables. Dans ce cas-ci, les options de conception peuvent être comparées plus efficacement si le comportement structural peut être quantifié, par exemple, l’étendue de l’espacement et le concassage et la fissuration des briques dans le système réfractaire.

La modélisation mécanique des systèmes de foyer est un outil très utile pour définir le comportement structural et peut offrir une façon plus fiable d’évaluer le rendement du foyer et de repérer les failles de conception potentielles qui limiteraient la durée de vie du four.