Conception de système de refroidissement du four pour des procédés pyrométallurgiques modernes à haute intensité

Résumé

Les besoins croissants en matière de construction de fours pyrométallurgiques robustes sont attribuables à deux tendances observées dans l’industrie de la fusion du cuivre et d’autres métaux communs :

• le désir d’augmenter la production unifilaire en augmentant considérablement l’intensité de la fusion, qui génère des flux thermiques élevés vers les parois du creuset;
• les impératifs opérationnels et économiques du maintien d’un pourcentage élevé de temps en ligne et d’une longue durée des campagnes entre les reconstructions.

Les fours capables de produire à des taux élevés, tout en contenant des processus intenses, nécessitent surtout un système de refroidissement mural robuste capable de résister à l’effet de la chaleur. D’autres aspects de conception tout aussi importants comprennent la structure en acier du four, les réfractaires, l’alimentation en eau de refroidissement et la disposition de la tuyauterie pour assurer la sécurité contre les fuites et les perturbations, ainsi que l’instrumentation et les contrôles pour surveiller les analyses des procédés et y apporter des mesures d’atténuation rapidement. L’intégration des éléments de refroidissement dans ces fours est essentielle pour optimiser le rendement de ces éléments, tout comme celui de l’ensemble du four.

Cet article traite de l’élaboration d’une conception d’éléments de refroidissement à l’eau utilisant du cuivre et des réfractaires, qui a été mise en œuvre avec succès dans plusieurs fours de fusion et de conversion du cuivre, y compris le four de conversion éclair de Kennecott, le réacteur MK d’INCO et le four de conversion de Kidd Creek.