Samuel Neeser
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Dans la sidérurgie, les hauts fourneaux convertissent le minerai de fer en fer brut par l'action réductrice du carbone à haute température. Ce fer brut, également appelé « fonte », contient encore beaucoup de carbone et autres impuretés qui doivent être supprimées, partiellement ou totalement, par une réaction avec l'oxygène.

Dans le processus de base, de l'oxygène pur est soufflé par en haut à un certain endroit du bain de fonte à l'aide d'une lance refroidie à l’eau. Il est important que la fonte en fusion soit agitée en continu pour observer une réaction homogène entre l'oxygène soufflé et le carbone de la fonte. Des gaz inertes tels que l'azote et l'argon sont soufflés dans la fonte en fusion en bas du convertisseur dans lequel a lieu le procédé de fabrication de l'acier à base d'oxygène afin d’assurer son brassage. La maîtrise de celui-ci est garantie par la régulation massique des gaz azote et argon .

Ce principe permet de compenser les colmatages du procédé et de garder un brassage constant tout au long de la fusion. De plus, l'argon est un gaz coûteux et, dans le cadre de ce procédé, son contrôle est important. Un fabriquant d’équipements spéciaux pour les aciéries a sollicité Bronkhorst pour améliorer son procédé.

Le système d'alimentation en gaz inerte des utilisateurs se compose de deux lignes d'alimentation en gaz, l'une pour l'argon et l'autre pour l'azote. Bronkhorst a livré des régulateurs de débit massique thermique et leurs vannes intégrées. L'unité de commande, l'enceinte, les conduites de gaz et les vannes d'arrêt ont, pour leur part, été installées par le client. Pour une agitation optimale de la fonte, le bas du convertisseur présente un nombre considérable d'entrées pour les gaz inertes dans les briques réfractaires. Chaque système d'alimentation en gaz inerte compte habituellement entre 6 et 14 régulateurs de débit massique. Lors des essais, les paramètres PID ont été optimisés pour ce procédé de manière à gérer les différentes contre-pressions élevées dans le convertisseur et à empêcher le système d'osciller.

procédé de fabrication de l'acier dans un convertisseur

En raison des exigences extrêmes de ce procédé, des pressions de plus de 16 bars à des débits maximum de 1 600 litres par minute doivent être gérées. Seuls quelques fabricants peuvent répondre à ces exigences et Bronkhorst a été choisi comme fournisseur. En outre, la compacité des régulateurs de débit massique a été un avantage car l'espace disponible était limité pour le système d'alimentation en gaz inerte. Si un équipement de régulation des gaz d'un autre fabricant avait été choisi, une nouvelle modification du système aurait été nécessaire, ce qui aurait rendu la solution beaucoup plus coûteuse.

Selon le client, le système fonctionne parfaitement. Le procédé est très stable et les exigences relatives à la réduction des coûts par le dosage précis de la quantité d'argon nécessaire ont été respectées. De plus, la solution génère moins d'émissions de CO2 en raison de l'homogénéisation optimisée de la fonte par rapport à la situation initiale. Le client est en outre satisfait du service et de l’accompagnement de Bronkhorst et a depuis entrepris de mettre en place un deuxième système

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