Les solutions Air Products pour la fusion et la coulée du fer et de l'acier

Nous avons développé pour vous de nombreuses applications et procécés technologiques faisant appel aux gaz industriels, notamment les Équipements de combustion oxy-fuel et d'enrichissement à l'oxygène (air/oxy-fuel), les atmosphères d'azote et/ou argon pour le métal en fusion (protection/ inertage), ou encore le brassage au moyen de gaz. Ce que nous vous apportons : des solutions générant des gains de productivité substantiels dans toutes vos opérations de préchauffage, fusion, coulée et traitement des métaux.

Domaines d'application :

• Hauts fourneaux
• Direct Reduced Iron (DRI)
• Fours à arc faisant appel à l'oxygène (BOF)
• Fours à arc électrique - 
• Poches ou wagons
• Fours de maintien
• coulée continue et lingots

Le soufflage d'oxygène dans les hauts fourneaux permet d'augmenter les rendements de production et d'optimiser l'emploi de combustibles alternatifs. Les coûts supplémentaires en oxygène sont compensés par les économies réalisées sur les combustibles.

Hauts fourneaux - Blowdown

Direct Reduced Iron (DRI) - Enrichissement à l'oxygène

Le soufflage d'oxygène à l'intérieur du four permet d'augmenter la productivité et d'obtenir une meilleure stabilité de flamme. Les coûts supplémentaires en oxygène sont compensés par les économies réalisées sur les combustibles.

Fours faisant appel à l'oxygène (BOF) - Soufflage d'oxygène

Le soufflage d'oxygène garantit un haut rendement pour la conversion de fonte en acier dans les fours spécifiquement prévus à cet effet. Nous vous aidons à optimiser vos procédés en vous fournissant l'oxygène mais aussi nos systèmes de contrôle avancés de flux et de process. Nous mettons également à votre disposition toutes les ressources de notre expertise technique, par exemple pour le positionnement des lances.

Fours faisant appel à l'oxygène (BOF) - préchauffage de la ferraille

Nous avons mis au point des offres intégrées associant brûleurs et dispositifs de contrôle. Le résultat : un préchauffage très efficace des ferrailles par le biais de brûleurs oxy-fuel dépourvus de tout système de refroidissement à l'eau. Les performances atteintes sont impressionnantes : jusqu'à 50% de réduction des taux de chauffage et des Économies de combustibles de l'ordre de 70%.

Fours faisant appel à l'oxygène (BOF) - Barbotage du laîtier

L'injection d'azote à travers une lance à oxygène existante permet de projeter un revêtement protecteur de laîtier sur la paroi réfractaire intérieure. Les avantages de ce procédé : une baisse importante de la consommation de démarrage et un allongement de la durée des campagnes de production.

Fours faisant appel à l'oxygène (BOF) - Brassage en profondeur

L'injection de gaz haute pression permet d'opérer un brassage en profondeur du métal liquide. Ce procédé permet d'améliorer la production d'acier, de faciliter la récupération des alliages et d'allonger la durée des campagnes de production.

Fours à arc Électrique - Fusion avec brûleurs oxy-fuel

La clé du succès de toute fusion à l'arc Électrique réside dans l'obtention préalable d'une surface plate du bain. La flamme oxy-fuel constitue le mode de combustion le plus efficace : en augmentant la vitesse de fusion dès le début du processus, elle procure un meilleur rendement d'ensemble de l'installation.

Les brûleurs permettent aussi d'homogénéiser la température en orientant l'énergie thermique vers les zones restées plus froides du fait de la distribution d'énergie irrégulière depuis l'arc. On peut positionner ces brûleurs en face de la porte à laîtier, afin d'agir plus efficacement par le biais de lances à oxygène actionnées précocement ; ou alors les placer au-dessus de la zone du trou de coulée, ce qui optimise la vitesse de la coulée et sa stabilisation. Les bénéfices que vous pouvez en retirer ? Des économies d'électricité de l'ordre de 80kwh/tonne, et jusqu'à 20% d'augmentation de la production.

Fours à arc Électrique - Traitement du laîtier

Ce procédé active le processus de fusion à l'arc électrique. Des lances, manipulées hydrauliquement à travers la porte à laîtier, assurent le soufflage d'oxygène, de carbone et de chaux à la surface de la couche de laîtier. Il en résulte une décarburation du métal liquide, ainsi que la formation d'une couche isolante de laîtier moussant qui diminue la perte de chaleur à la surface du bain de fusion et, par conséquent, réduit la consommation d'énergie.

Fours à arc électrique - Post-combustion

Le soufflage d'oxygène dans la zone de post-combustion des fours à arc Électrique permet d'activer la combustion de monoxyde de carbone à l'intérieur du four plutôt que de le recueillir dans le dispositif d'évacuation des gaz. La chaleur dégagée par la réaction est transférée à la charge, ce qui permet de diminuer la consommation d'énergie (en général de l'ordre de 10 à 20kwh/tonne) et d'obtenir jusqu'à 4% de gains de productivité. De plus, en réduisant les risques de saturation des filtres, les injecteurs post-combustion contribuent à un meilleur respect des normes environnementales en matière d'émisssions de monoxyde de carbone.

Poches ou wagons - préchauffage

Nous avons mis au point des offres intégrées associant brûleurs et dispositifs de contrôle. Le résultat : un préchauffage très efficace des poches ou des wagons par le biais de brûleurs oxy-fuel dépourvus de tout système de refroidissement à l'eau. Les performances atteintes sont impressionnantes : jusqu'à 50% de réduction des taux de chauffage et des économies de combustibles de l'ordre de 70%.

Poches ou wagons- Dopage REHeat®

Développée en partenariat avec Bethlehem Steel, notre technologie brevetée pour le dopage chimique de l'acier repose sur l'injection simultanée de combustible (aluminium et silicium) et d'oxygène. Il en résulte des gains de température de 5 à 8¡ au minimum. Un brassage ultérieur au gaz neutre garantit qu'aucune incidence défavorable n'affecte la qualité de l'acier. Particulièrement adaptée au dopage des poches et wagons froids, cette technologie permet d'éviter les interruptions du processus de fusion.

Fours de maintien - Inertage

Pour éviter les phénomènes d'oxydation à la surface du bain de fusion, il suffit de remplacer l'oxygène par de l'azote à l'intérieur d'un four de maintien. Il en résulte une augmentation de la production et une amélioration de la qualité du produit fini.

Fours de maintien - Mise sous pression

coulée continue et lingots - Inertage à l'argon Clean Cast®

Une atmosphère neutre d'argon contribue à réduire la formation d'oxydes et de nitrures durant le processus de coulée. Parmi les avantages de cette technologie : une moindre déperdition d'alliages, une réduction des rebuts et une amélioration de la qualité du produit fini. Les domaines d'application les plus courants sont les poches à répartiteur, les répartiteurs de moulage et les coulées de lingots.