Opérations de pioche du haut fourneau : évacuation efficace du métal chaud et des scories

Pioche du haut fourneau et coulée du fourneau

L'exploitation d'un haut fourneau est un processus continu. Le haut fourneau continue à produire du fer liquide (métal chaud) et des scories tant qu'il est en exploitation. Le métal chaud et les scories s'accumulent dans la gueularde du fourneau, mais comme il y a une limite à la quantité qui peut être accumulée avant qu'elle n'interfère avec l'exploitation du fourneau, le métal chaud et les scories doivent être évacués du fourneau à intervalles réguliers. La pioche, aussi appelée encoche de fer, est utilisée pour couler le métal chaud du fourneau. Elle est située légèrement au-dessus du plancher de la gueularde.

Quelle que soit la configuration spécifique de la pioche ou la philosophie d'exploitation, en raison de l'ajout de conditions de processus dynamiques (souvent périodiques) et plus intenses (exposition à des températures plus élevées entraînant une corrosion accélérée, une plus grande turbulence, et des taux élevés de transfert de masse et de chaleur), et de forces thermomécaniques concurrentes plus élevées (dues aux contraintes de cisaillement thermiques ou de flux), la performance et la longévité du haut fourneau sont intimement liées à la performance de la pioche. La pioche est donc très critique pour le haut fourneau. C'est le cœur et la bouée de sauvetage du haut fourneau car sans pioche, un haut fourneau ne peut exister. La criticité et la pertinence de la pioche persistent même dans les hauts fourneaux modernes automatisés.

Importance de la pioche

La pioche est une partie essentielle d'un haut fourneau. Les grands fourneaux ont généralement 2 à 4 pioles et le drainage du métal chaud et des scories est pratiquement continu en forant et bouchant périodiquement les pioles, avec l'une des pioles toujours ouverte et deux coulées alternées se chevauchant généralement pendant un certain temps. Les hauts fourneaux de taille moyenne ou petite ont normalement une seule pioche et l'intervalle de temps entre deux coulées varie généralement de 30 min à 90 min. Certains hauts fourneaux sont équipés d'une encoche à scories (cinder notch), généralement appelée « monkey », pour évacuer les scories du haut fourneau, et elle est située dans un plan généralement à 1 m à 2 m au-dessus de la pioche.

Dans les temps anciens, lorsque la charge du haut fourneau n'était pas améliorée aux standards actuels, le poids de la scorie produite dans le haut fourneau était plus de la moitié du poids du métal chaud. La densité plus faible de la scorie la faisait remplir l'espace dans la gueularde au-dessus du métal, et elle interférait avec la pénétration de l'air de vent et le processus de combustion aux tuyères bien avant que l'accumulation de métal chaud n'ait atteint la quantité désirée pour la coulée. Il était donc nécessaire d'éliminer l'excès de scorie par l'encoche à scories une ou deux fois entre deux coulées. Cependant, actuellement, en raison de charges mieux préparées, les volumes de scorie sont au niveau de 250 à 320 kg/t. Par conséquent, le « monkey » est rarement utilisé et la scorie est généralement évacuée uniquement par la pioche lors de la coulée du haut fourneau.

La coulée, aussi appelée drainage, est un processus qui évacue le métal chaud et les scories de la gueularde du fourneau. Le processus de coulée détermine de manière critique la pression de gaz dans le fourneau et les quantités résiduelles de fer et de scorie dans la gueularde. Un mauvais drainage de la gueularde mène généralement à une exploitation instable du fourneau, ce qui est généralement lié à des pertes marquées de productivité et de durée de campagne du fourneau. Une coulée inefficace donne également lieu à une accumulation excessive de liquides et donc à des niveaux de liquide élevés dans la gueularde. Si la scorie liquide approche le niveau des tuyères, le flux de gaz réducteur dans le bosh est sévèrement perturbé, entraînant souvent une descente de charge irrégulière.

Un cycle de coulée commence lorsque la pioche est forée ouverte et se termine par le bouchage de la pioche avec la masse de pioche lorsque le gaz du fourneau jaillit. À la fin de la coulée, l'interface scorie-fer s'incline vers le bas vers la pioche et une quantité considérable de scorie reste au-dessus du niveau de la pioche. La phase fer peut être drainée depuis des niveaux sous la pioche en raison du grand gradient de pression qui se développe près de la pioche dans la phase de scorie visqueuse. L'interface scorie-fer moyenne est donc plus basse que le niveau de la pioche. Selon un certain nombre de facteurs, tels que les taux de production de liquides, le volume de la gueularde et les stratégies de coulée, l'étape initiale d'un cycle de coulée varie et peut être catégorisée comme suit :

• Fer d'abord (Iron first) – Cela se produit si l'interface scorie-fer est au-dessus du niveau de la pioche lorsque la pioche est forée ouverte. Le cycle de coulée commence avec un écoulement de fer seulement, et la scorie commence à s'écouler plus tard lorsque l'interface scorie-fer a descendu jusqu'à la pioche. Après cela, le fer et la scorie sont drainés simultanément jusqu'à la fin de la coulée. Le temps écoulé depuis le début de la coulée jusqu'à ce que la scorie entre dans le canal est appelé le délai de scorie.
• Simultané – Ce motif apparaît si l'interface scorie-fer se trouve dans, ou à une profondeur finie sous la pioche lorsque la coulée commence. Le gradient de pression élevé dans la phase de scorie peut favoriser l'écoulement du fer, ou même traîner le fer depuis sous la pioche. En conséquence, le fer et la scorie sont drainés ensemble pendant toute la période de coulée.
• Scorie d'abord (Slag first) – C'est l'opposé du motif fer d'abord. Dans ce motif, la scorie s'écoule initialement et le fer après un délai. C'est parce que l'interface scorie-fer est loin sous la pioche au début de la coulée, et le phénomène peut être observé dans les grands fourneaux avec plusieurs pioles. Le gradient de pression causé par la scorie visqueuse est initialement inadéquat pour soulever le fer.

Une exigence primaire de la coulée est d'assurer de manière fiable le débit désiré des produits du fourneau. Ainsi, établir les facteurs influençant le taux de coulée est important. Normalement, dans les grands hauts fourneaux, des taux de coulée de 7 t/min et des vitesses de coulée liquide de 5 m/s, dans des pioles de 70 mm de diamètre et 3,5 m de long, sont typiquement rencontrés. L'état de la pioche et la longueur de la pioche influencent fortement le taux de coulée. Lorsque le haut fourneau est en exploitation, la pioche est complètement remplie d'un matériau réfractaire connu sous le nom de masse de pioche.

La pioche est normalement exposée à un environnement extrêmement dynamique avec haute température et pression, forage et bouchage fréquents, attaque chimique substantielle, et cisaillement induit par le flux. Pendant la coulée, la pioche est progressivement érodée par l'écoulement des liquides fondus. Plus l'usure de la pioche est grande, plus le changement des taux d'écoulement des liquides est grand et plus la variation des niveaux de liquide dans la gueularde est grande. Pour le maintien d'un état stable à la pioche, facilitant ainsi l'évacuation des liquides de la gueularde, un excès de masse de pioche de haute qualité est, en pratique, injecté dans la pioche lorsqu'une coulée est terminée. La masse de pioche s'accumule et se solidifie à l'intérieur de la pioche formant une couche protectrice en forme de « champignon », qui est principalement concentrée directement sous la pioche et dans une moindre mesure sur les côtés et au-dessus de la pioche. La pioche devient donc plus longue que la profondeur de la paroi latérale de la gueularde correspondante à travers laquelle la pioche est forée. Une pioche plus longue peut drainer les liquides fondus de la partie interne de la gueularde et l'écoulement circonférentiel peut être supprimé. De plus, des pioles plus longues peuvent résulter en des taux de drainage diminués en raison de l'effet de friction et ainsi réduire la consommation de la masse de pioche. La taille et la forme de la couche de champignon ont également un effet significatif sur les variations de température du revêtement de la gueularde pendant la coulée.

Méthodes d'ouverture de la pioche

Lorsque le moment arrive pour que le fourneau soit coulé, la pioche doit être ouverte. Il est essentiel que la pioche soit ouverte rapidement et avec certitude chaque fois que requis. En excluant les pratiques primitives les plus anciennes de « piquage » ou d' « excavation » pour l'ouverture de la pioche, une large gamme de méthodes d'ouverture de la pioche sont adoptées, qui incluent les suivantes (Fig. 1) :

• Lancement à l'oxygène manuel de la pioche. Cela doit normalement être minimisé ou réservé aux urgences seulement. Cela peut entraîner une défaillance de la pioche par cloquage et peut résulter en explosion.
• Forage par machine de forage qui peut être actionnée électriquement, pneumatiquement ou hydrauliquement. La pioche est forée ouverte en utilisant une tige de forage de diamètre et de longueur appropriés dans la machine de forage. La machine de forage a généralement des capacités de rotation et de percussion. Normalement, la rotation seule est requise pour ouvrir la pioche, mais si la masse de pioche est très dure juste avant que la pleine longueur ne soit atteinte, il peut être nécessaire d'utiliser l'action de percussion. Cela est cependant évité autant que possible car cela endommage la pioche et le « champignon ».
• Technique de la barre de trempage (Soaking bar technique) – La pratique de la barre de trempage a trouvé faveur dans la coulée de fourneau comme un développement émergent pour remplacer le forage de pioche dans les années 1980. Elle impliquait de pousser/marteler une barre de 50 mm à travers la masse de pioche dans le canal de coulée. Cela promettait de fournir une conductivité thermique améliorée de la gueularde interne vers le canal de coulée pour mieux cuire et fritter la masse de pioche. Pour ouvrir la pioche, la barre était extraite par martelage inverse du canal de coulée, maintenant de dimensions bien définies, et avec la promesse d'aucun risque de forage décentré ou de dommage par lancement d'oxygène. Cependant, la pratique était tombée en désuétude dans les années 1990, pour des raisons de forage préliminaire chronophage pour assister l'insertion de la barre de trempage, difficulté à évaluer avec précision la profondeur de forage critique et à l'assortir à l'ajout optimal de masse de pioche, temps de durcissement de la masse de pioche plus courts avec risque accru d'auto-ouverture de la pioche, et autres dommages à la pioche et au « champignon » induits par le martelage lors de l'installation et du retrait de la barre.
• Combinaison de forage sans ouverture, et lancement délibéré de la dernière portion restante de la pioche.

Fig. 1 : Méthodes d'ouverture de la pioche

Mécanismes d'usure de la pioche

Les dimensions de la pioche ont une influence dominante sur le taux de coulée. Il est donc essentiel de considérer les facteurs qui contribuent à l'usure de la pioche. Ces facteurs sont : (i) la pénétration, (ii) la corrosion, et (iii) l'érosion. La première étape de l'usure du réfractaire implique la pénétration des liquides dans le réfractaire, le taux de laquelle peut être décrit par un flux entraîné par force capillaire. Une fois qu'un liquide a pénétré le réfractaire, la réaction avec le liquide infiltré devient possible par corrosion. Le taux de corrosion se rapporte à la durée pendant laquelle un réfractaire pénétré a été à une température qui supporte la réaction. De plus, lorsqu'un réfractaire a été pénétré et affaibli davantage par la corrosion, l'érosion devient possible si la contrainte de cisaillement induite par l'écoulement du liquide est suffisante pour éliminer le réfractaire. De plus, les conditions de processus peuvent influencer la viscosité du liquide par la température, tandis que le taux de coulée affecte le gradient de vitesse. Aux vitesses de coulée de 1 m/s à 5 m/s, la force de cisaillement appliquée est de quelques ordres de grandeur inférieure au module de rupture à chaud de la plupart des réfractaires. Par conséquent, l'érosion du réfractaire de la pioche ne peut pas se produire jusqu'à ce que la structure du réfractaire ait d'abord été affaiblie par la pénétration du liquide et la corrosion. Par conséquent, l'exploitation du haut fourneau dépend de manière critique d'un anneau « maintenable » de masse de pioche cuite et frittée pour tapisser le canal de coulée et protéger le réfractaire de la pioche. Par conséquent, une attention bien plus grande doit être accordée à la question du frittage de la masse de pioche et de ses propriétés d'érosion.

En raison des dommages potentiels aux pioles dus au lancement d'oxygène, il est toujours préférable de forer la pioche ouverte. Cela résulte généralement en sacrifiant le foret et potentiellement la tige de forage.

Dans de nombreux endroits, une combinaison de forage profond suivi de lancement d'oxygène du bouchon est pratiquée délibérément. Le but est de forer à travers la masse de pioche aussi profondément (et de manière aussi constante) que possible, jusqu'à ce que la résistance au forage soit rencontrée en raison d'un « bouchon » de métal/scorie résiduelle entraînée. Tenter de forer davantage à travers ce bouchon mène souvent à un forage décentré non intentionnel et résulte souvent en le foret se coinçant simplement dans le canal de coulée. Même avec le martelage inverse, il peut devenir impossible de libérer un foret et une tige coincés, obligeant l'opérateur de la coulée à recourir au lancement d'oxygène pour éliminer l'obstruction.

Dans la pratique combinée, le foret est alors retiré, la longueur du foret est mesurée avec précision (mais manuellement) avec un foret-T gradué, ce qui vérifie simultanément que le forage n'était pas décentré. Une fois que le trou de forage est positivement confirmé comme droit, le lancement d'oxygène du (court) bouchon restant du canal de coulée est alors effectué pour ouvrir la pioche. Cela nécessite généralement un minimum de lancement (moins d'un tuyau de lance).

Exigences de forage de la pioche

Les exigences pour contrôler et optimiser le taux de drainage vers la pioche (pour réduire les vitesses des liquides et l'usure du revêtement du fourneau) et le taux de coulée associé à travers elle (coulée liquide contrôlée avec conditions post-pioche stables), imposent le besoin de maintenir une longueur de pioche constante et optimale et une forme lisse. Cela est généralement aussi long que pratiquement réalisable, tout en maintenant une forme de canal quasi cylindrique de diamètre défini. En réalité, un certain degré de cannelure vers la face chaude avec érosion à la face chaude est présent en raison des températures du canal de coulée, des profondeurs de forage et de leurs distributions. De plus, comme il y a un rapport élevé de volume de scorie à volume de métal, il est souvent argumenté que la décision pour le diamètre et la pratique de coulée doit être axée sur la scorie. Cela met en évidence le rôle d'un forage fiable, car il représente le moyen principal de contrôler le diamètre de la pioche.

Équipement et contrôle de forage de la pioche

En raison des risques excessifs de forage décentré, l'alignement précis des canons à boue et des foreuses doit être vérifié et, si nécessaire, recalibré au début de chaque quart. Les encoches de centrage de pioche doivent localiser la masse de pioche pour aider à empêcher le foret de « dévier » du centre de la pioche. De plus, des tiges de forage guidées et rigides sont essentielles pour réduire la flexion excessive du foret et assurer un trou de pioche droit et centré. Les systèmes de guidage incluent le déplacement automatique dans les limites, suivi par une goupille hydraulique étant physiquement positionnée vers le bas dans des crochets de verrouillage. Pour le forage de longues pioles de haut fourneau (3,5 m à 4 m), des dispositifs hydrauliques de tige additionnels sont fixés aux foreuses pour prévenir le pliage des tiges de forage et le forage hors de l'axe de la pioche.

Tiges et forets de forage

La forme du foret et le matériau (carbure ou pointes en alliage Cr-Ni résistant à la chaleur) sont importants. La capacité à conserver un bord coupant aigu pour couper, plutôt que marteler, à travers la masse de pioche, est importante avec la face de coupe du foret présentée à une face exempte de débris et de poussière pour forer. Le diamètre du foret est généralement contrôlé dans une plage de 33 mm à 65 mm. Lorsque le martelage est considéré important, une face interne du foret totalement plate, pour maximiser la transmission de l'énergie d'impact couplée avec une transition de formes de carbure sphériques à semi-sphériques, est utilisée. Le nettoyage à l'air est généralement utilisé pour obtenir un trou nettoyé, fournissant additionally un certain refroidissement du foret pour aider à prolonger sa durée de vie.

Il y a deux effets opposés du forage sur le contrôle du diamètre du canal de coulée. Avec une usure prématurée du foret, il y a un cannelure négatif du canal de coulée (diamètre diminuant uniformément jusqu'au diamètre de la tige de forage vers la face chaude. Plus fréquemment, cependant, un foret qui ne conserve pas son bord coupant a tendance à vagabonder, résultant en un cannelure positif (élargissant le trou vers la face chaude), ou un effet de « champignonnage ». Les conceptions traditionnelles de forets de forage de roche fournissent une certaine résistance accrue à cela, et sont souvent préférées, malgré la nécessité de remplacer le foret à chaque coulée. De plus, la progression des couplages de tiges de forage filetés à baïonnette est rapportée pour limiter l'incidence des tiges de forage coincées fermement dans les couplages.

La conséquence directe d'un canal de coulée lisse et droit est un jet de coulée lisse et constant. Au contraire, un canal de coulée avec une forme de tire-bouchon interne induit un jet de coulée rotatif et pulvérisant. Un forage plus doux avec « laissez le foret faire le travail » et n'essayez pas de forcer la pioche ouverte en utilisant la force maximale qui peut plier la tige de forage et produire une condition de tire-bouchon, résulte en un jet de coulée lisse.

Fermeture de la pioche

Il est essentiel que la pioche soit fermée avec un haut degré de certitude et aussi pour s'assurer que le volume désiré de masse de pioche a été installé. Il doit être en outre assuré que lors de la rétractation du canon à boue, l'auto-ouverture non planifiée de la pioche ne se produit pas. L'élimination totale de l'auto-ouverture est très importante.

Normalement, des canons à boue sophistiqués et puissants sont utilisés pour la fermeture de la pioche. Encore une fois, l'importance de considérer le canon à boue, la masse de pioche et la pratique d'exploitation de la pioche de manière holistique comme un système entièrement intégré ne peut être sous-estimée. Le couplage d'une masse de pioche de nouvelle génération dure avec un vieux canon à boue faible incapable de livrer correctement la masse de pioche dans la pioche, est voué à l'échec. Généralement, une « conception » bien pensée de la masse de pioche est habituellement un compromis entre la « capacité de l'équipement » et les « exigences du processus ».

Bien que le bouchage manuel puisse sembler à première vue extrêmement simpliste et nécessitant une interface directe de l'opérateur avec un jet de coulée chaud, si mal contrôlé, l'ajout excessif de masse de pioche possible par les canons à boue automatisés peut potentiellement avoir une action destructrice (mais souvent cachée) sur une pioche et les environs du revêtement.

Un canal de coulée parfaitement cylindrique de 1 m de long et de 50 mm de diamètre nécessite théoriquement seulement 2 litres de masse de pioche pour le remplir complètement. Cela augmente à 5 litres s'il est usé en moyenne à 80 mm de diamètre, soit par cannelure positive (exacerbée par tout lancement d'oxygène et/ou élargissement par usure du bain de la face chaude de la pioche), soit par cannelure négative le long du canal de coulée. Il est assez saisissant de comparer cette quantité de masse de pioche avec la masse utilisée pour les hauts fourneaux de 1,8 m à 2 m, ou plus habituellement 2,5 m à 4 m de longueur de pioche, de « aussi peu » que 10 à 20 litres, à 50 à 120 litres, jusqu'à même 200 à 300 litres de masse de pioche par fermeture, lorsqu'on essaie de stabiliser un « champignon ».

L'exploitation de la coulée implique généralement une injection accrue de masse de pioche lorsque la longueur de la pioche raccourcit et vice versa. En particulier dans la pratique de coulée de pioles individuelles consécutives, une pratique additionnelle courante préconisée sur les autres pioles au repos, est l'injection occasionnelle de masse de pioche pour maintenir la condition du « champignon », qui autrement est soumise à une dissolution progressive (si marginalement sous-saturée en carbone) et à l'usure en contact avec le liquide de la gueularde.

L'utilisation de buses coniques dans les canons à boue fournit une meilleure étanchéité contre la douille de la pioche. Sur les canons à boue modernes, un décalage (slew) rapide et automatisé à pression régulée du canon à boue est appliqué pour minimiser davantage les dommages à la buse du canon à boue, et pour réduire le risque de fort impact sur la face/faceplate du canal de coulée, qui pourrait autrement fissurer ou même déloger le réfractaire de la pioche et le « champignon ». La pression de décalage est généralement réglée légèrement plus haut par rapport à la pression du canon à boue (200 à 315 bar de pression de masse de pioche), résultant en une force de poussée de plus de 60 tonnes sur la face/faceplate de la pioche, en particulier pour pousser la masse de pioche à haute résistance qui tend à limiter le potentiel de contournement de la masse de pioche entre la buse et la face/faceplate de la pioche. Le contrôle automatique de la force de contact du canon à boue est également préféré pour limiter le risque de dommages mécaniques excessifs au réfractaire de la pioche. De plus, une injection de canon à boue étagée, multi-étapes à différentes vitesses peut être pratiquée pour atteindre des conditions optimales de pioche. Cela peut impliquer : (i) première poussée consistant en une poussée rapide de 45 kg de masse de pioche pour déplacer tout le matériau du canal de coulée, suivie d'une poussée plus lente de 45 kg supplémentaires de masse de pioche pour construire le « champignon », et une poussée finale très lente de masse de pioche variable pour construire encore davantage le « champignon » et compacter la masse de pioche dans la pioche, et (ii) Seconde poussée avec poussée très lente 5 min après la première poussée et avec moins de 5 kg d'ajout de masse de pioche pour compacter davantage la masse de pioche et fermer les vides. Pour diminuer le risque de percée de pioche, le canon à boue reste alors en position pendant 5 min pour permettre un durcissement adéquat de la masse de pioche avant qu'il ne soit retiré de la face de la pioche.

Longueurs de pioche

Il est vital que tous les paramètres de coulée soient maintenus aussi constants que possible, y compris les longueurs de pioche. Les variations des longueurs de pioche peuvent être attribuées aux capacités du canon à boue, à la quantité de boue poussée dans la pioche lors des bouchages précédents, et à la qualité de la masse de pioche. Une pioche trop courte peut résulter en un risque de sécurité d'auto-ouverture de la pioche, et une pioche trop longue peut résulter en la machine de forage n'ouvrant pas la pioche, nécessitant l'utilisation de tuyaux de lance à oxygène pour ouvrir la pioche pour la coulée du fourneau. La longueur de pioche requise pour une exploitation stable dépend de la taille du fourneau et de la taille du champignon qui est suffisante pour une protection adéquate de la pioche. Il est important d'obtenir une longueur de pioche qui est supérieure à l'épaisseur initiale des briques de carbone de la gueularde.

Phénomènes d'usure de la pioche

La forabilité de la masse de pioche est définie comme la facilité avec laquelle la pioche peut être ouverte après bouchage. Le forage et le bouchage réussis dépendent non seulement de l'équipement et de la qualité de la masse de pioche, mais aussi du jugement et de l'expérience de l'opérateur. Avant qu'une pioche ne puisse être forée ouverte, la masse de pioche doit être autorisée à avoir un temps suffisant pour durcir et ainsi éviter les éclaboussures au début d'une coulée et/ou l'usure prématurée de la pioche. Pendant le processus de durcissement, les volatils sont brûlés hors du mélange et l'argile commence à durcir pour permettre un joint ferme et approprié de la pioche. Au fur et à mesure que le fourneau est coulé, l'érosion interne de la pioche augmente pendant la coulée par attaque chimique et mécanique du fer, de la scorie et du gaz. L'usure dans et autour de la zone de la pioche se produit dans les stades suivants : (i) usure sur le champignon, (ii) usure sur le diamètre de la pioche, et (iii) usure qui augmente la largeur d'ouverture de la pioche.

Surveillance de la pioche

La surveillance de la pioche consiste en deux actions distinctes : (i) surveillance active pendant la coulée et (ii) surveillance hors site des températures dans la gueularde et autour des pioles.

La pioche est surveillée activement pendant la coulée par l'opérateur de la coulée qui est responsable de l'ouverture et de la fermeture de la pioche avec la foreuse et le canon à boue. Il surveille la pioche pendant la durée de la coulée pour toute anomalie et prend les mesures appropriées. Il surveille les facteurs suivants :

• L'angle auquel le métal chaud et la scorie s'écoulent de la pioche.
• Coulées éclaboussantes (Splashy casts) – Les éclaboussures se manifestent comme une action de crachats plutôt qu'un jet fluide s'écoulant du fourneau.
• Le moment où le fourneau commence à souffler pendant une coulée. Le soufflage est caractérisé par l'émission d'étincelles au lieu d'un jet de fer ou de scorie.
• L'état de la pioche, c'est-à-dire si elle est complètement ouverte, l'angle de forage.

L'angle du jet de métal chaud et de scorie s'écoulant du fourneau dépend de la pression du liquide et du gaz à l'intérieur du fourneau. Des angles de coulée élevés posent un risque de sécurité et les volumes d'air chaud dans le fourneau doivent être réduits pour contrôler l'angle et le flux de coulée. Les éclaboussures possibles de la pioche à tout moment pendant la coulée posent non seulement un risque de sécurité mais aussi un risque opérationnel. Les pratiques de coulée éclaboussantes entraîneront une augmentation de la quantité de travail de nettoyage requis après la coulée, avant la prochaine coulée. Si ce travail de nettoyage est excessif au point que le temps fin de coulée à début de coulée augmente au-delà de la norme, ce délai de coulée pourrait entraîner un revers opérationnel majeur tel qu'une gueularde froide (pire scénario).

Le soufflage de la pioche, indiqué par l'émission d'étincelles, est une indication que le fourneau est sec et prêt pour le bouchage. Avant de prendre l'action de bouchage, l'opérateur doit s'assurer que le fourneau souffle réellement et que ce n'est pas un faux souffle.

La surveillance de la température se fait généralement sur deux niveaux. Dans la salle de contrôle, la température peut être surveillée sur une base de 24 heures par l'opérateur en utilisant un système de contrôle numérique (DCS). Des schémas sont utilisés pour représenter les températures d'une manière facilement compréhensible. Hors site, les températures peuvent être surveillées sur une période plus longue. Le maximum sur des périodes de semaines ou de mois peut alors être utilisé et la pire usure peut être calculée. Avec cette information, des prédictions peuvent être faites quant aux zones problématiques possibles.

Si la température n'est pas surveillée, le risque existe que l'usure de la pioche continue jusqu'à ce qu'elle atteigne la coque et ne soit pas contenue. Cela peut résulter en une percée (break-out) avec du métal chaud fondu coulant le long du côté de la coque du haut fourneau, endommageant la coque, causant des explosions au contact de l'eau, endommageant les thermocouples, et des dommages encore plus étendus tels que la surchauffe et l'incendie des salles hydrauliques lorsqu'elles sont situées directement au-dessus d'une telle percée.