Tout ce que vous devez savoir sur le haut fourneau

En sidérurgie, l'équipement de base utilisé est un haut-fourneau, qui contient généralement les matériaux composites permettant de produire un type de métal spécifique. Aujourd'hui, vous apprendrez à connaître la définition, les composants, le schéma et l'entretien d'un haut fourneau. Vous apprendrez également à connaître le terme réchaud.

Qu'est-ce qu'un haut fourneau ?

Un haut fourneau est un type de four métallurgique utilisé pour la fusion afin de produire des métaux industriels, généralement de la fonte brute, mais aussi d'autres tels que le plomb ou le cuivre. Le souffle fait référence à l'air de combustion "forcé" ou fourni au-dessus de la pression atmosphérique.

Les composants d'un haut fourneau comprennent la charge, la sortie des gaz d'échappement, les cloches de chargement, la sortie des gaz, les tuyères, le trou de coulée, le tuyau d'agitation, le trou de laitier, le revêtement réfractaire et le système de convoyage.

Fonctionnement d'un haut fourneau

Un haut fourneau mesure généralement environ 30 m de haut et 10 m de diamètre dans sa partie la plus large, bien que certains hauts fourneaux modernes soient encore plus grands que cela. La coulée du four est constituée de plaques d'acier lourdes avec un revêtement très épais de briques réfractaires qui est refroidie à l'eau autour de la zone de fusion (ou bosh) pour éviter les dommages causés par la température extrêmement élevée à l'intérieur. Une légère augmentation du diamètre vers la base permet une certaine expansion du stock à mesure qu'il descend, et au niveau du bosh, il y a une réduction du diamètre où la fusion commence et le volume du stock diminue.

Encerclant le bosh se trouve le tuyau d'agitation qui distribue le souffle d'air chaud à dix buses ou tuyères ou plus (prononcez «tweers») espacées uniformément autour du four. Les tuyères, chemisées d'eau pour le refroidissement, ont chacune un diamètre d'environ 125 à 175 mm et délivrent un souffle d'air puissant et très chaud jusqu'au milieu du four, provoquant une forte combustion du coke. Ce tirage forcé transporte le gaz chaud du four vers le haut de la cheminée, à travers la prise et dans le déversoir. Il passe à travers l'installation d'épuration des gaz et sur les supports de gaz et est prêt à être utilisé dans le poêle à air chaud pour chauffer l'air pour les fours.

Regardez la vidéo ci-dessous pour en savoir plus sur le fonctionnement d'un haut fourneau :

Le niveau de stock doit être maintenu dans le four et à intervalles réguliers, des charges pesées de minerai; du coke et du calcaire (et parfois de la ferraille) sont ajoutés. Les matières premières sont transportées dans des bennes qui se déversent dans une trémie rotative, celle-ci répartit uniformément la charge et entre ensuite dans le four par un mécanisme à double cloche. Ceci est nécessaire pour fournir une étanchéité au gaz car le haut fourneau ne peut être arrêté à aucun moment pendant la longue période de fonctionnement.

Poêle à air chaud

Chaque haut fourneau est généralement équipé de trois poêles qui brûlent le gaz du four pour chauffer le souffle d'air. Chacun est presque aussi haut que le haut fourneau, jusqu'à 7 et 8 m de diamètre. À l'intérieur, il y a un nid d'abeilles en briques réfractaires et une chambre de combustion dans laquelle le gaz est allumé, le cadre balayant le nid d'abeilles et le chauffant sur le chemin du registre de la cheminée est fermé et le poêle à vent est mis en marche; c'est-à-dire que le souffle d'air est entraîné par de puissants turbo-soufflantes, traverse et absorbe la chaleur stockée. La température de l'air atteint de 650 à 800°C.

Habituellement, deux poêles à air chaud sont « au gaz » (chauffage) tandis que le troisième est à l'air. Lorsque celui-ci refroidit, il est remis au gaz, et un autre réchaud est mis à l'air, tous les trois étant utilisés en rotation.

Entretien du haut fourneau

Les hauts fourneaux fonctionnent normalement jour et nuit pendant plusieurs années. Il est possible que le revêtement de briques commence à s'effriter, le four est alors arrêté pour maintenance. Le fonctionnement du haut fourneau est surveillé en permanence de manière à ce que les températures et les durées soient vérifiées et enregistrées.

Le contenu chimique des minerais de fer reçus de diverses mines est craqué et les minerais sont mélangés avec d'autres minerais de fer pour obtenir la charge souhaitée. Des échantillons doivent être prélevés de chaque coulée et vérifier leur contenu chimique et leurs propriétés mécaniques, notamment la résistance et la dureté. Considérer ces faits servira au contrôle de la qualité d'un haut fourneau.

C'est tout pour cet article, où la définition, le fonctionnement, les composants, le schéma et la maintenance du haut fourneau sont expliqués. J'espère que vous tirerez beaucoup de la lecture, si c'est le cas, merci de partager avec d'autres étudiants. Merci d'avoir lu, à la prochaine !