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WO2006117336A1 - Method for the smelting of a ferrous load - Google Patents

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WO2006117336A1
WO2006117336A1 PCT/EP2006/061912 EP2006061912W WO2006117336A1 WO 2006117336 A1 WO2006117336 A1 WO 2006117336A1 EP 2006061912 W EP2006061912 W EP 2006061912W WO 2006117336 A1 WO2006117336 A1 WO 2006117336A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
oxygen
furnace
filler
temperature
organic
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/EP2006/061912
Other languages
French (fr)
Inventor
Benjamin Bugeat
Joan Marles Franco
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
AL Air Liquide Espana SA
Air Liquide SA
LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
Original Assignee
AL Air Liquide Espana SA
Air Liquide SA
LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
LAir Liquide SA a Directoire et Conseil de Surveillance pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by AL Air Liquide Espana SA, Air Liquide SA, LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude, LAir Liquide SA a Directoire et Conseil de Surveillance pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude filed Critical AL Air Liquide Espana SA
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Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27BFURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B1/00Shaft or like vertical or substantially vertical furnaces
    • F27B1/10Details, accessories or equipment specially adapted for furnaces of these types
    • F27B1/26Arrangements of controlling devices
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
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    • F27B7/00Rotary-drum furnaces, i.e. horizontal or slightly inclined
    • F27B7/20Details, accessories or equipment specially adapted for rotary-drum furnaces
    • F27B7/42Arrangement of controlling, monitoring, alarm or like devices
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27DDETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D7/00Forming, maintaining or circulating atmospheres in heating chambers
    • F27D7/02Supplying steam, vapour, gases or liquids

Definitions

  • the method of melting an iron filler according to the first aspect further comprises a regulation system which comprises means for injecting oxygen and means for detecting the variation of the temperature. .
  • a transmission of this temperature control system 5 to a PLC 6 and from it to the natural gas valve 3 causes the progressive closing of said automatic faucet or, according to the configuration of the software, the progressive opening of the automatic faucet.
  • oxygen 4. This causes an increase in the partial pressure of the oxygen inside the furnace, so that the excess of oxygen allows the complete combustion in the furnace of the synthetic and / or fossil organic filler, which this is inherent to or added to the ferrous charge. This causes a reduction in the specific consumption of the characteristic energy, in this case natural gas.

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Abstract

The invention relates to a method for the smelting of a ferrous load. More specifically, the invention relates to an organic load which may or may not be inherent to the ferrous load and which is subjected to combustion using a burner oxygen/fuel ratio that creates an oxidising atmosphere in the smelting furnace. The invention can be used to improve energy yield and, consequently, to reduce the specific consumption of the energy that is characteristic of the furnace. The invention also relates to a system for regulating the concentration of combustion residue in the flue gas outlet of a furnace used to smelt a ferrous load, comprising oxygen injection means and means for detecting a variation in the temperature in the flue gas outlet of said furnace. Said regulation system can be used to reduce the concentration of combustion residue at the outlet of a smelting furnace (in the stack).

Description

PROCEDE DE FUSION D'UNE CHARGE FERREUSE METHOD OF MELTING A FERROUS LOAD

DOMAINE DE L'INVENTION La présente invention concerne un procédé de fusion d'une charge ferreuse dans un four de fusion qui comprend une charge organique inhérente ou non à la charge ferreuse et est caractérisé par le fait que la combustion de ladite charge organique s'effectue en utilisant une relation oxygène/combustible dans le brûleur qui crée une atmosphère oxydante dans le four de fusion.FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a process for melting an iron filler in a melting furnace which comprises an organic filler inherent or not in the ferrous filler and is characterized in that the combustion of said organic filler performs using an oxygen / fuel relationship in the burner that creates an oxidizing atmosphere in the melting furnace.

Le procédé de l'invention consiste notamment à faire fondre ladite charge ferreuse dans un four grâce à l'apport de l'énergie caractéristique dudit four et grâce à la présence d'une charge organique ajoutée au four ou inhérente à la charge ferreuse.The method of the invention consists in particular in melting said ferrous charge in an oven by providing the energy characteristic of said furnace and by the presence of an organic filler added to the furnace or inherent to the ferrous filler.

La présente invention concerne également un système de régulation de la concentration de résidus de combustion dans la sortie des fumées d'un four de fusion d'une charge ferreuse qui comprend des moyens d'injection d'oxygène et des moyens de détection de la variation de la température dans la sortie des fumées dudit four.The present invention also relates to a system for regulating the concentration of combustion residues in the flue gas outlet of an iron-filler melting furnace which comprises means for injecting oxygen and means for detecting the variation. the temperature in the outlet of the fumes of said furnace.

ARRIERE-PLAN DE L'INVENTION On connaît différents types de four de fusion de produits ferreux, lesquels disposent d'un milieu d'énergie déterminée qualitativement en fonction du type de four en question.BACKGROUND OF THE INVENTION Various types of ferrous product melting furnaces are known which have an energy medium determined qualitatively according to the type of furnace in question.

Ainsi, par exemple, un four électrique à arc réalise la fusion de la charge d'acier grâce à l'arc électrique commandé par un système électrique. Ledit arc électrique dépose de l'énergie sur la charge d'acier à faire fondre puisque son « énergie caractéristique » correspond à l'énergie électrique, des apports de charbon et/ou de composés organiques ajoutés, brûlés de façon adéquate avec de l'oxygène, apportant toutefois de l'énergie chimique complémentaire qui, associée à l'énergie caractéristique du four, améliore les rendements globaux de celui-ci . Outre les matières ferreuses utilisées dans la fabrication de l'acier, il est également possible de faire fondre d'autres métaux ferreux dans des fours qui utilisent, en tant que « source caractéristique » d'énergie, uniquement l'énergie chimique issue de la combustion avec de l'oxygène ou de l'air d'un composé organique, comme le sont tous les types de combustibles fossiles solides, liquides ou gazeux ou bien d'autres composés organiques synthétiques tels que des plastiques, des huiles, des peintures, des laques, etc. La fusion du fer met essentiellement en jeu deux fours permettant d'élaborer la « fonte de fer », appelés « fours cubilots » et « fours rotatifs ».Thus, for example, an electric arc furnace melts the steel load by means of the electric arc controlled by an electrical system. Said electric arc deposits energy on the steel charge to be melted since its "characteristic energy" corresponds to the electrical energy, inputs of coal and / or added organic compounds, adequately burned with carbon. oxygen, however providing complementary chemical energy which, together with the characteristic energy of the furnace, improves the overall yields thereof. In addition to ferrous materials used in the manufacture of steel, it is also possible to melt other ferrous metals in furnaces that use, as the "characteristic source" of energy, only the chemical energy derived from combustion with oxygen or air of an organic compound, as are all types of solid, liquid or gaseous fossil fuels or other synthetic organic compounds such as plastics, oils, paints, lacquers, etc. The melting of iron essentially involves two ovens to develop the "cast iron", called "cubilots ovens" and "rotary kilns".

Le « four cubilot » est essentiellement une colonne tubulaire d'acier qui, en fonction de ses caractéristiques productives, peut présenter un diamètre différent, dont l'intérieur est garni d'un matériau réfractaire. On injecte de l'air, ou de l'air enrichi d'oxygène, dans une zone de la colonne tubulaire, appelée « zone de tuyères ». La charge ferreuse est introduite à l'intérieur du four par la partie supérieure de la colonne tubulaire, alternativement avec des charges de coke et de fondants .The "furnace cupola" is essentially a tubular column of steel which, depending on its productive characteristics, may have a different diameter, the interior of which is lined with a refractory material. Air, or oxygen-enriched air, is injected into an area of the tubular column called the "nozzle zone". The ferrous feed is introduced into the furnace through the top of the tubular column, alternately with coke and flux charges.

Le coke brûle avec l'air ou l'air enrichi d'oxygène en dégageant de l'énergie qui sert à faire fondre la charge ferreuse et les fondants introduits. Ledit four utilise donc comme « source caractéristique » l'énergie chimique issue des réactions :Coke burns with air or oxygen-enriched air, releasing energy that serves to melt the ferrous charge and the introduced fluxes. Said furnace therefore uses as "characteristic source" the chemical energy resulting from the reactions:

C + H O2 = CO CO + H O2 = CO2 C + O2 = CO2 C + HO 2 = CO CO + HO 2 = CO 2 C + O 2 = CO 2

Les « fours rotatifs » pour la fusion du fer se caractérisent par le fait qu'ils disposent d'un brûleur et d'un système de rotation sur l'axe horizontal du four. Il s'agit normalement de fours de fusion qui transvasent le fer en fusion dans des récipients garnis de matériau réfractaire appelés « godets » ou « creusets » qui déversent ensuite le fer liquide dans des moules . Dans les fours rotatifs, l' « énergie caractéristique » est apportée à l'aide d'un bec qui brûle un combustible avec de l'air enrichi d'oxygène ou bien avec de l'oxygène pur, si bien que l'on parle d' « énergie chimique ». Normalement, à l'instar des fours électriques à arc, on introduit simultanément à la charge ferreuse, ou séparément, de la matière organique sous forme de combustibles fossiles et/ou de produits organiques synthétiques, lesquels, brûlés avec de l'oxygène, produisent une énergie complémentaire à celle du brûleur principal qui optimise les rendements globaux du four.The "rotary kilns" for iron smelting are characterized by the fact that they have a burner and a rotation system on the horizontal axis of the furnace. These are normally melting furnaces that transfer the molten iron into containers lined with refractory material called "buckets" or "crucibles" which then pour the liquid iron into molds. In rotary kilns, the "characteristic energy" is provided by means of a spout that burns a fuel with oxygen-enriched air or with pure oxygen, so that one speaks about of "chemical energy". Normally, as with electric arc furnaces, ferrous material, or separately, is introduced simultaneously with organic matter in the form of fossil fuels and / or synthetic organic products, which, burned with oxygen, produce an energy complementary to that of the main burner which optimizes the overall yields of the oven.

Le rendement énergétique d'un four quelconque est déterminé par la relation entre l'énergie entrant dans le four et l'énergie qui en sort et s'exprime normalement pour l'équation suivante :The energy efficiency of any furnace is determined by the relationship between the energy entering the furnace and the energy that comes out of it and is normally expressed for the following equation:

R = EE - EH EER = EE - EH EE

où :or :

R = Rendement du four EE = Energie entrant dans le four EH = Energie sortant avec les fuméesR = Efficiency of the furnace EE = Energy entering the furnace EH = Energy leaving with the fumes

D'autres équations complémentaires affinent les bilans énergétiques d'un four :Other complementary equations refine the energy balance of an oven:

EE = EU + EH + EPEE = EU + EH + EP

où :or :

EU = Energie utile absorbée par la chargeEU = Useful energy absorbed by the load

EP = Energie traversant les parois du four par conduction EH = Energie sortant avec les fumées par la cheminéeEP = Energy passing through the walls of the furnace by conduction EH = Energy leaving with the fumes by the chimney

Normalement, la perte par les parois d'un four oscille généralement entre 3 et 10% de l'énergie entrante, selon la qualité de la garniture réfractaire et de son épaisseur.Normally, the loss by the walls of an oven oscillates generally between 3 and 10% of the incoming energy, depending on the quality of the refractory lining and its thickness.

Le facteur qui influence directement le rendement énergétique d'un four est l'énergie sortant avec les fumées (EH) qui, selon sa quantité et sa température, peut représenter entre 25 et 50% de l'énergie entrant dans le four. Réguler et limiter le volume des fumées et leur température dans la cheminée revient à minimiser la sortie d' énergie pour la cheminée et donc à augmenter le rendement du four.The factor that directly influences the energy efficiency of a furnace is the energy coming out with the fumes (EH) which, according to its quantity and its temperature, can represent between 25 and 50% of the energy entering the furnace. Regulating and limiting the volume of fumes and their temperature in the chimney means minimizing the energy output for the chimney and thus increasing the efficiency of the furnace.

Dans le four électrique à arc dans lequel on introduit conjointement avec son « énergie caractéristique » du charbon et/ou des systèmes de combustion d'hydrocarbures et/ou de la matière organique, des combustions partielles des uns et des autres ont lieu conformément aux équations suivantes :In the electric arc furnace in which charcoal and / or hydrocarbon combustion systems and / or organic material are introduced together with its "characteristic energy", partial combustions of each other take place in accordance with the equations following:

A CxHy + B O2 = C CO + D CO2 + E H2 + F H2OA CxHy + BO 2 = C CO + D CO 2 + EH 2 + FH 2 O

A C + B O2 = C COAC + BO 2 = C CO

Les résidus de combustion qui n'ont pas été brûlés dans le four s'élèvent dans la cheminée et l'oxygène de l'air parasite aspiré par le système d'extraction des fumées les brûlent en augmentant la température dans la cheminée .The combustion residues that have not been burned in the furnace rise up the chimney and the oxygen from the stray air sucked in by the flue gas extraction system burns them by raising the temperature in the chimney.

Dans le four cubilote, la masse d'air ou d'air enrichi d'oxygène injecté par les « tuyères » brûle le charbon de coke initialement partiellement, selon l'équation suivante :In the cubilote furnace, the mass of air or air enriched with oxygen injected by the "tuyères" burns the coking coal initially partially, according to the following equation:

A C + B O2 = C CO + D CO2 AC + BO 2 = C CO + D CO 2

A mesure que les gaz de combustion s'élèvent dans le four jusqu'à la cheminée à contresens de la charge, une partie de l'énergie desdits gaz est cédée à la charge, mais une bonne partie du CO produit du fait que le cubilote ne forme pas une séquence idéale est brûlée dans la zone de la « bouche de charge » en produisant un échauffement dans la cheminée sans utilisation d'un type quelconque d'énergie.As the flue gases rise in the furnace to the counterflow stack, some of the energy of the gases is transferred to the load, but much of the CO is produced by the cubilote does not form an ideal sequence is burned in the area of the "Charging outlet" by producing a heating in the chimney without the use of any type of energy.

Dans le four rotatif pour la fusion de fer, le brûleur qui produit l' « énergie caractéristique » brûle un hydrocarbure selon l'équation suivante :In the rotary furnace for iron smelting, the burner that produces the "characteristic energy" burns a hydrocarbon according to the following equation:

A CxHy + B O2 = C CO + D CO2 + E H2 + F H2OA CxHy + BO 2 = C CO + D CO 2 + EH 2 + FH 2 O

La charge fossile ou synthétique inhérente ou ajoutée hors procédé à la charge du four réagira selon les formules suivantes :The fossil or synthetic charge inherent or added to the kiln process will react according to the following formulas:

A C + B O2 = C CO + D CO2 AC + BO 2 = C CO + D CO 2

A CxHy (*) + B O2 = C CO + D CO2 + E H2 + F H2OA CxHy (*) + BO 2 = C CO + D CO 2 + EH 2 + FH 2 O

(*) fraction combustible des composés organiques tels que les plastiques, les peintures, les laques, les huiles, les lubrifiants .(*) combustible fraction of organic compounds such as plastics, paints, lacquers, oils, lubricants.

Les résidus de combustion brûleront, comme dans les cas précédents, dans la cheminée, en augmentant ainsi la température des fumées et en réduisant le rendement du four.The combustion residues will burn, as in the previous cases, in the chimney, thus increasing the flue gas temperature and reducing the efficiency of the furnace.

DESCRIPTION DE L'INVENTIONDESCRIPTION OF THE INVENTION

Un but de la présente invention est de remédier aux inconvénients de la technique antérieure en mettant au point un procédé permettant d'utiliser l'énergie de la charge organique inhérente ou non à la charge de la matière ferreuse .An object of the present invention is to overcome the disadvantages of the prior art by developing a method for using the energy of the organic load inherent or not in the load of the ferrous material.

Un autre but de la présente invention de proposer un système de régulation de la concentration des résidus de combustion dans la sortie des fumées de la cheminée d'un four de fusion de matière ferreuse.Another object of the present invention is to provide a system for controlling the concentration of combustion residues in the chimney flue outlet of a ferrous material melting furnace.

Selon le premier aspect de la présente invention, il est proposé un procédé de fusion d'une charge ferreuse dans un four de fusion, caractérisé par le fait qu'il comprend une charge organique synthétique ou fossile et par le fait que la combustion de ladite charge organique s'effectue en utilisant une relation oxygène/combustible dans le brûleur qui crée un atmosphère oxydante dans le four.According to the first aspect of the present invention, there is provided a method of melting an iron filler in a melting furnace, characterized by the fact that comprises a synthetic or fossil organic filler and in that the combustion of said organic filler is carried out using an oxygen / fuel relationship in the burner which creates an oxidizing atmosphere in the furnace.

Selon le deuxième aspect de la présente invention, il est proposé un système de régulation de la concentration de résidus de combustion dans la sortie des fumées de la cheminée d'un four de fusion de matière ferreuse, qui comprend des moyens d'injection d'oxygène et des moyens de détection de la variation de température qui permettent, en fonction de la concentration des résidus de combustion détectée, d'agir d'une façon préétablie sur le débit d'oxygène fourni à l'entrée du four de fusion afin de brûler les résidus de combustion présents et d'en réduire ainsi la concentration.According to the second aspect of the present invention, there is provided a system for controlling the concentration of combustion residues in the chimney flue outlet of a ferrous material melting furnace, which comprises injection means of oxygen and means for detecting the variation in temperature which, depending on the concentration of the detected combustion residues, act in a pre-established manner on the oxygen flow rate supplied at the inlet of the melting furnace in order to burn the combustion residues present and thus reduce the concentration.

Dans la présente invention, on entend par « charge ferreuse » la ferraille d'acier, le lingot d'acier, les ferrailles d'acier de qualités différentes introduits dans un four afin d'en réaliser la fusion et/ou l'élaboration. Ladite charge peut renfermer de façon inhérente ou non des produits organiques ou bien ceux-ci peuvent être ajoutés à dessein.In the present invention, the term "ferrous filler" means steel scrap, steel ingot, steel scrap of different qualities introduced into an oven in order to effect melting and / or elaboration. Said filler may or may not contain organic products or these may be added on purpose.

Dans la présente invention, on entend par « charge organique » tout produit organique pouvant être utilisé comme combustible du fait de son pouvoir énergétique. On considère comme charge organique tout type de combustible solide ou liquide d'origine fossile ou synthétique. D'une façon générale, la charge organique est composée de laques, de vernis, de peintures, d'huiles et de plastiques et peut être présente dans la charge ferreuse ou peut être ajoutée séparément à ladite charge ferreuse.In the present invention, the term "organic filler" means any organic product that can be used as a fuel because of its energy power. Organic filler is any type of solid or liquid fuel of fossil or synthetic origin. In general, the organic filler is composed of lacquers, varnishes, paints, oils and plastics and may be present in the iron filler or may be added separately to said ferrous filler.

Dans la présente invention, on entend par « relation oxygène/combustible » la relation qui existe entre l'oxygène et le combustible dans le système d'apport d'énergie chimique, indépendamment du fait que l'oxygène soit fourni directement dans le brûleur du four ou par un circuit indépendant du brûleur, de façon à ce que la relation entre le combustible qui sort du système et l'oxygène total fourni à la chambre du four établisse initialement une présence d'oxygène libre dans celle-ci et donc une atmosphère oxydante.In the present invention, the term "oxygen / fuel relationship" is understood to be the relationship between oxygen and fuel in the chemical feed system, regardless of whether the oxygen is supplied directly into the burner of the fuel. oven or by an independent burner circuit, so that the relationship between the fuel coming out of the system and the total oxygen supplied to the furnace chamber initially establishes a presence of free oxygen therein and thus an oxidizing atmosphere.

Dans la présente invention, on entend par « résidus de combustion » tout composé issu de la matière organique, notamment CO, H2 et C sous forme de suie.In the present invention, the term "combustion residues" any compound derived from organic material, including CO, H 2 and C in the form of soot.

DESCRIPTION DETAILLEE DE LA PRESENTE INVENTIONDETAILED DESCRIPTION OF THE PRESENT INVENTION

Selon le premier aspect de la présente invention, le rendement énergétique est avantageusement amélioré ce qui permet de réduire la consommation spécifique de l'énergie caractéristique du four.According to the first aspect of the present invention, the energy efficiency is advantageously improved, which makes it possible to reduce the specific consumption of the characteristic energy of the furnace.

De plus, il est avantageusement possible de réduire considérablement le dégagement de matières volatiles non brûlées combustibles dans la sortie de la cheminée si bien que le procédé en question est beaucoup plus propre du point de vue du milieu ambiant que les procédés classiques utilisés jusqu'à présent.In addition, it is advantageously possible to considerably reduce the release of combustible unburned volatile materials in the outlet of the stack so that the process in question is much cleaner from the point of view of the ambient environment than the conventional processes used up to present.

Il est bien connu que, une fois le four chargé de matière ferreuse, la matière organique synthétique et/ou fossile amorce le dégagement de matières volatiles combustibles qui s'échappent du four par la cheminée vers l'épuration des fumées, conjointement avec les autres gaz issus de la combustion du brûleur. Les gaz combustibles, tels que le monoxyde de carbone et l'hydrogène et le charbon sous forme de suie, passent avec la masse totale de gaz de combustion par l'extraction des fumées du four en rencontrant en chemin des molécules d'oxygène sans toutefois s'associer à celles qui réagissent en générant de la chaleur dans la cheminée.It is well known that, once the furnace loaded with ferrous material, the synthetic organic material and / or fossil initiates the release of combustible volatile materials that escape from the furnace by the chimney to the purification of fumes, together with the others gases from the combustion of the burner. Combustible gases, such as carbon monoxide and hydrogen and carbon in the form of soot, pass along with the total mass of combustion gases by extracting the fumes from the furnace by encountering oxygen molecules along the way. associate with those who react by generating heat in the chimney.

Conformément à des essais menés durant l'étude réalisée, il existe une corrélation proportionnelle entre la quantité de réducteurs en un point de la cheminée et la température en ce point, de sorte que plus la concentration de CO, H2 et C est élevée, plus la température est élevée.According to tests carried out during the study carried out, there is a proportional correlation between the quantity of reducing agents at a point in the stack and the temperature at this point, so that the higher the concentration of CO, H 2 and C, the higher the temperature.

Plus la pression partielle d'oxygène dans la chambre de combustion du four est élevée, plus la concentration de CO, H2 et C dans la cheminée est faible et plus la température est faible. Les présents inventeurs ont découvert qu'en régulant automatiquement la température (T) en un point de la cheminée à l'aide d'un point de consigne et d'un système de régulation 5 de température interactif, grâce à un PLC 6, par les robinets automatiques d'oxygène 4 dans le four électrique à arc et le four cubilote et d'oxygène et/ou de fluide combustible 3 dans les fours rotatifs, il était possible d'augmenter la pression partielle d'oxygène dans le four de façon à ce que la combustion de la charge organique et/ou fossile ait lieu à l'intérieur du four plutôt que dans la cheminée de sortie des fumées . La combustion de matière organique dans le four apporte de l'énergie utile à la charge ferreuse ce qui permet d'augmenter la vitesse de fusion de la charge ferreuse et de réduire sensiblement l'énergie caractéristique du four, à savoir l'énergie électrique dans les fours électriques à arc, le charbon dans les fours cubilotes et l'hydrocarbure dans les fours rotatifs.The higher the oxygen partial pressure in the furnace combustion chamber, the lower the concentration of CO, H 2 and C in the stack and the lower the temperature. The present inventors have discovered that by automatically regulating the temperature (T) at a point in the stack using a set point and an interactive temperature control system, through a PLC 6, by the automatic oxygen valves 4 in the electric arc furnace and the cubilote furnace and oxygen and / or fuel fluid 3 in the rotary kilns, it was possible to increase the partial pressure of oxygen in the oven so the combustion of the organic and / or fossil filler takes place inside the furnace rather than in the flue outlet chimney. The combustion of organic material in the furnace provides useful energy to the ferrous feed, which makes it possible to increase the melting speed of the ferrous feedstock and substantially reduce the characteristic energy of the furnace, namely the electrical energy in the furnace. electric arc furnaces, coal in cubilote furnaces and hydrocarbon in rotary kilns.

Dans tous les procédés de fusion de matières ferreuses, la charge organique peut être introduite dans le four de façon constante ou intermittente en fonction des exigences du système. La relation oxygène/combustible dans le système d'apport d'énergie chimique variera de façon proportionnelle en fonction de la température (T) de référence à chaque instant dans le circuit d'extraction des fumées du four, le tout en temps réel.In all ferrous material melting processes, the organic filler can be introduced into the furnace steadily or intermittently depending on the requirements of the system. The oxygen / fuel relationship in the chemical energy delivery system will vary proportionally as a function of the reference temperature (T) at each instant in the furnace smoke extraction circuit, all in real time.

Par conséquent, selon le premier aspect de l'invention, le procédé peut être appliqué avec succès que la charge de matière ferreuse du four soit continue ou qu'elle soit discontinue, et que la charge organique soit inhérente à la charge de matière ferreuse ou qu'elle soit ajoutée en continu ou de façon intermittente.Therefore, according to the first aspect of the invention, the process can be successfully applied whether the ferrous material charge of the furnace is continuous or discontinuous, and that the organic filler is inherent in the ferrous material charge or it is added continuously or intermittently.

Les composés organiques sans l'excès d'oxygène apporté conformément à l'intervention décomposent leurs molécules selon l'équation suivante :Organic compounds without the excess of oxygen provided according to the intervention break down their molecules according to the following equation:

CxHy + énergie = A C + B CO + C H2 En présence de l'excès d'oxygène qui régule en continu le procédé de l'invention, l'équation qui a lieu prend la forme suivante :C x H y + energy = AC + B CO + CH 2 In the presence of the excess oxygen which continuously regulates the process of the invention, the equation which takes place takes the following form:

A CxHy + B O2 = C CO2 + D H2O + E EnergieAC x H y + BO 2 = C CO 2 + DH 2 O + E Energy

Le procédé selon le premier aspect de l'invention produit un effet surprenant et inespéré dans la mesure où, suite à l'augmentation des relations d'oxygène, l'excès d'oxygène s'associe aux résidus de combustion issus de la matière organique et/ou fossile CO, H2 et C, en les brûlant complètement à l'intérieur du four et en évitant qu'ils ne progressent vers la cheminée. De cette manière, la température (T) au point choisi diminue et une température de consigne permet de rétablir les rapports normaux oxygène/combustible dans le système chimique énergétique.The method according to the first aspect of the invention produces a surprising and unexpected effect insofar as, following the increase of the oxygen relations, the excess oxygen is associated with the combustion residues resulting from the organic matter. and / or fossil CO, H 2 and C, by burning them completely inside the oven and avoiding that they progress towards the chimney. In this way, the temperature (T) at the chosen point decreases and a set temperature makes it possible to restore the normal oxygen / fuel ratios in the energetic chemical system.

Par conséquent, selon le premier aspect de l'invention, on introduit un excès d'oxygène dans le four de fusion ce qui permet d'augmenter le pouvoir oxydant du milieu, en obtenant ainsi de meilleurs rendements que dans un procédé classique, ce qui permet de réduire le temps d'exposition du four au milieu du fait de l'augmentation de l'efficacité énergétique du four et donc de la vitesse de fusion. Selon le deuxième aspect de l'invention, le procédé de fusion d'une charge ferreuse selon le premier aspect comporte en outre un système de régulation qui comprend des moyens d'injection d'oxygène et des moyens de détection de la variation de la température. Selon le deuxième aspect de l'invention, les étapes suivantes sont mises en œuvre : i) injection d'oxygène à pression et débit connus en un point quelconque de la sortie des fumées du four de fusion ; ii) détection de la variation de température ; ii-a) dans le cas où ladite variation représente un incrément positif de la température, modification de la relation oxygène/combustible dans le brûleur de façon à ce que la concentration d'oxygène soit supérieure à la concentration d'oxygène existante avant la réalisation de cette modification ; et ii-b) dans le cas où ladite variation représente un incrément négatif de la température, modification de la relation oxygène/combustible dans le brûleur de façon à ce que la concentration d'oxygène soit inférieure à la concentration d'oxygène existante avant la réalisation de cette modification.Consequently, according to the first aspect of the invention, an excess of oxygen is introduced into the melting furnace, which makes it possible to increase the oxidizing power of the medium, thus obtaining better yields than in a conventional process, which reduces the oven exposure time in the middle due to the increase in the energy efficiency of the furnace and therefore the melting speed. According to the second aspect of the invention, the method of melting an iron filler according to the first aspect further comprises a regulation system which comprises means for injecting oxygen and means for detecting the variation of the temperature. . According to the second aspect of the invention, the following steps are carried out: i) injection of oxygen at known pressure and flow rate at any point of the outlet of the smokes of the melting furnace; ii) detection of temperature variation; ii-a) in the case where said variation represents a positive increment of the temperature, modification of the oxygen / fuel relation in the burner so that the concentration the oxygen concentration is greater than the oxygen concentration existing before the modification is made; and ii-b) in the case where said variation represents a negative increment of the temperature, modifying the oxygen / fuel relationship in the burner so that the oxygen concentration is lower than the oxygen concentration existing before the making this change.

Par conséquent, la présente invention concerne également un système de régulation de la concentration des résidus de combustion qui comprend des moyens d'injection d'oxygène et des moyens de détection de la variation de la température, ledit système de régulation étant placé à la sortie des fumées d'un four de fusion, le plus près possible de la sortie du four.Therefore, the present invention also relates to a combustion residue concentration control system which comprises oxygen injection means and temperature variation detection means, said control system being placed at the outlet. fumes from a melting furnace, as close as possible to the furnace outlet.

Avantageusement, la présente d'un système de régulation tel que défini précédemment permet de porter la concentration des résidus de combustion à la sortie d'un four de fusion (dans la cheminée) à des concentrations plus réduites .Advantageously, the present of a control system as defined above makes it possible to increase the concentration of the combustion residues at the outlet of a melting furnace (in the chimney) to lower concentrations.

La présence dudit système de régulation élargit la plage du signal du point de consigne ce qui permet des réactions plus précises du système de combustion modulant.The presence of said control system widens the range of the set point signal which allows more precise reactions of the modulating combustion system.

Dans une réalisation de l'invention, les moyens de détection de la variation de la température et les moyens d'injection d'oxygène peuvent être, d'une part, une sonde de température située à la sortie du four de fusion (cf. référence 8, figure 1) de mesure optique ou par thermocouple, comprenant intérieurement ou extérieurement une lance d'injection d'oxygène 7, régulée en pression et en débit, prévue conjointement avec la sonde de température 8. Ladite injection d'oxygène peut s'effectuer de façon continue ou discontinue et le système de régulation peut se trouver en un point quelconque de la sortie des fumées du four, mais de préférence le plus près possible du four de fusion. Lorsque la concentration des résidus de combustion dans les fumées de sortie du four atteint la limite d' inflammabilité de ceux-ci avec l'oxygène, l'oxygène les brûlent localement de façon spontanée, en produisant une flamme « particulière » de géométrie concrète et de température toujours supérieure à celle des fumées. La géométrie concrète de la flamme permet au système de mesure de détecter instantanément l'incrément de température, lequel système transmet, par le biais d'un régulateur de température 5, un signal à un automate PLC 6 qui assure la fermeture progressive du robinet de combustible 3 ou l'ouverture progressive du robinet d'oxygène 4. L'une ou l'autre manœuvre a pour effet d'augmenter la pression partielle de l'oxygène dans le four et donc de réduire la concentration des résidus de combustion dans celui-ci.In one embodiment of the invention, the temperature change detection means and the oxygen injection means may be, on the one hand, a temperature probe located at the outlet of the melting furnace (cf. reference 8, FIG. 1) of optical or thermocouple measurement, comprising internally or externally an oxygen injection lance 7, regulated in pressure and in flow rate, provided jointly with the temperature probe 8. Said injection of oxygen can be carried out continue or discontinue and the control system may be at any point in the furnace fume outlet, but preferably as close as possible to the melting furnace. When the concentration of the combustion residues in the furnace exhaust fumes reaches the flammability limit of these with oxygen, the oxygen burns them locally spontaneously, producing a "particular" flame of concrete geometry and temperature always higher than that of fumes. The concrete geometry of the flame allows the measuring system to instantly detect the temperature increment, which system transmits, through a temperature controller 5, a signal to a PLC 6 PLC which ensures the progressive closure of the valve. fuel 3 or the progressive opening of the oxygen valve 4. One or the other maneuver has the effect of increasing the partial pressure of the oxygen in the furnace and thus of reducing the concentration of the combustion residues in the furnace. -this.

Lorsque la concentration des résidus de combustion sort des limites d' inflammabilité permettant leur combustion avec l'oxygène, l'oxygène ne les brûle pas et non seulement il n'apparaît pas d'incréments locaux de température mais ces résidus créeront en fait de décréments locaux du fait que l'oxygène joue le rôle de réfrigérant, puisque le décrément de température est proportionnel au débit d'oxygène injecté.When the concentration of the combustion residues goes out of the flammability limits allowing their combustion with the oxygen, the oxygen does not burn them and not only it does not appear local increments of temperature but these residues will in fact create decrements local because the oxygen plays the role of refrigerant, since the temperature decrement is proportional to the flow of oxygen injected.

Ce phénomène élargit la plage de signaux : température maximale avec résidus de combustion - température minimale avec résidus de combustion hors de la limite d' inflammabilité avec l'oxygène. Ceci procure au système une meilleure capacité de réponse.This phenomenon widens the signal range: maximum temperature with combustion residues - minimum temperature with combustion residues outside the flammability limit with oxygen. This provides the system with better response capability.

Le système de régulation établit une logique entre les résidus de combustion dans les fumées et la température et repose sur quatre principes :The control system establishes a logic between flue gas residues and temperature and is based on four principles:

* Tous les gaz combustibles brûlent avec de l'oxygène pur à une certaine concentration et à une certaine température . * Si les fumées d'un four contiennent du monoxyde de carbone, de l'hydrogène ou tout autre résidu de combustion à une certaine température, elles brûleront localement en fonction de l'emplacement d'une ou de plusieurs injections d'oxygène, en générant de l'énergie et donc une température « toujours supérieure » à celle des fumées.* All combustible gases burn with pure oxygen at a certain concentration and at a certain temperature. * If fumes from an oven contain carbon monoxide, hydrogen, or other combustion residues at a certain temperature, they will burn locally depending on the location of one or more injections of oxygen, generating energy and therefore a temperature "always higher" than smoke.

* Si la concentration des résidus de combustion dans les fumées sort des limites d' inflammabilité, l'oxygène injecté localement dans la veine des fumées a tendance à refroidir localement le milieu (veine de fumées) et donc le système de détection de la température associé à celui-ci.* If the concentration of combustion residues in the flue gases is outside the flammability limits, the oxygen injected locally into the flue gas vein tends to cool the environment locally (flue gas) and therefore the associated temperature detection system to this one.

* Localement, l'incrément de température est proportionnel au débit d'oxygène injecté et à la concentration des résidus de combustion dans les fumées.* Locally, the temperature increment is proportional to the flow rate of oxygen injected and the concentration of combustion residues in the flue gas.

Par conséquent, le système de régulation selon la deuxième aspect de l'invention permet de limiter à une marge plus étroite les variations possibles de la concentration des résidus de combustion produits dans un four de fusion, si bien que le procédé en question est plus propre et plus respectueux du milieu ambiant.Consequently, the control system according to the second aspect of the invention makes it possible to limit the possible variations in the concentration of the combustion residues produced in a melting furnace to a narrower margin, so that the process in question is cleaner. and more respectful of the environment.

Dans la suite sont jointes des figures dans lesquelles un cas pratique de réalisation est représenté schématiquement et uniquement à titre d'exemple non limitatif .In the following are attached figures in which a practical case of embodiment is shown schematically and solely by way of non-limiting example.

FIGURESFIGURES

La figure 1 représente sous forme schématique un système permettant de réaliser un procédé de fusion d'une charge ferreuse selon le premier aspect de l'invention et un système de régulation permettant de réduire la concentration des résidus de combustion dans la sortie des fumées de la cheminée selon le deuxième aspect de l'invention.FIG. 1 represents in schematic form a system making it possible to carry out a method of melting an iron filler according to the first aspect of the invention and a regulation system making it possible to reduce the concentration of the combustion residues in the fumes outlet of the chimney according to the second aspect of the invention.

Les figures 2 à 4 montrent l'évolution des températures dans la cheminée (T-fumées) et les débits d'oxygène (O2) et de gaz naturel (GN) de trois essais de fusion réalisés selon le premier aspect de l'invention. On peut observer à partir des figures 2 à 4 qu'à chaque montée de la température des fumées correspond une diminution du débit de gaz naturel et que chaque diminution de la température des fumées est associée à une augmentation du débit de gaz naturel . DESCRIPTION DETAILLE DE LA FIGURE 1Figures 2 to 4 show the evolution of the temperatures in the chimney (T-fumes) and flow rates of oxygen (O2) and natural gas (NG) of three melting tests carried out according to the first aspect of the invention. It can be seen from Figures 2 to 4 that each rise in the flue gas temperature corresponds to a decrease in the natural gas flow rate and that each decrease in flue gas temperature is associated with an increase in the natural gas flow rate. DETAILED DESCRIPTION OF FIGURE 1

Selon le premier aspect de l'invention, la figure 1 montre un four de fusion 1 dans lequel on a introduit une charge ferreuse renfermant de façon inhérente une petite quantité de charge organique sous forme d'huiles minérales et dans laquelle on a ajouté en une seule fois 300 kg d'anthracite (charbon minéral). Le système d'apport d'énergie comporte un brûleur 2 oxycombustible à base d'un combustible, par exemple de gaz naturel (GN) et d'oxygène (OX) . L'allumage dudit brûleur 2 se fait par l'intermédiaire de l'alimentation de gaz naturel par le robinet 3 et d'oxygène par le robinet 4. La température des gaz de combustion est détectée par l'intermédiaire de la sonde de température T installée dans la cheminée du four de fusion. Ladite sonde de température T transmet le signal à un système de régulation de la température T dans lequel un point de consigne connu a été préalablement fixé en fonction de la distance le séparant de la sortie des fumées du four. Une transmission de ce système de régulation de la température 5 à un PLC 6 et de celui-ci au robinet de gaz naturel 3 provoque la fermeture progressive dudit robinet automatique ou, selon la configuration du logiciel, l'ouverture progressive du robinet automatique d'oxygène 4. On provoque ainsi une augmentation de la pression partielle de l'oxygène à l'intérieur du four, si bien que l'excès d'oxygène permet la combustion complète dans le four de la charge organique synthétique et/ou fossile, que celle-ci soit inhérente à la charge ferreuse ou ajoutée à celle-ci. Ceci provoque une réduction de la consommation spécifique de l'énergie caractéristique, dans ce cas du gaz naturel .According to the first aspect of the invention, Fig. 1 shows a melting furnace 1 into which a ferrous filler having inherently a small amount of organic filler in the form of mineral oils has been introduced and in which one has been added in one only once 300 kg of anthracite (mineral coal). The energy supply system comprises an oxyfuel burner 2 based on a fuel, for example natural gas (GN) and oxygen (OX). The burner 2 is ignited via the supply of natural gas through valve 3 and oxygen through valve 4. The temperature of the combustion gases is detected via the temperature sensor T. installed in the chimney of the melting furnace. Said temperature sensor T transmits the signal to a temperature control system T in which a known set point has been set beforehand as a function of the distance separating it from the output of the oven fumes. A transmission of this temperature control system 5 to a PLC 6 and from it to the natural gas valve 3 causes the progressive closing of said automatic faucet or, according to the configuration of the software, the progressive opening of the automatic faucet. oxygen 4. This causes an increase in the partial pressure of the oxygen inside the furnace, so that the excess of oxygen allows the complete combustion in the furnace of the synthetic and / or fossil organic filler, which this is inherent to or added to the ferrous charge. This causes a reduction in the specific consumption of the characteristic energy, in this case natural gas.

Selon le deuxième aspect de l'invention, la figure 1 montre un four de fusion 1 dans lequel on a introduit une charge ferreuse renfermant de façon inhérente une charge organique et dans laquelle on a ajouté, en une seule fois, 300 kg d'anthracite (charbon minéral) . Le brûleur 2 est alimenté en combustible par l'intermédiaire d'un robinet 3 et en oxygène servant de comburant par l'intermédiaire d'un robinet 4. De l'oxygène est injecté à la sortie du four de fusion par l'intermédiaire d'une lance d'injection d'oxygène 7, associée intérieurement ou extérieurement à une sonde de température 8. Selon la concentration des résidus de combustion en ce point, ceux-ci brûlent et la variation de température produite est détectée par un système de régulation de la température 5. Le système de régulation 5 transmet un signal à un automate PLC 6 capable de provoquer la fermeture progressive du robinet proportionnel de combustible 3 ou l'ouverture progressive du robinet proportionnel d' oxygène 4. On augmente de cette façon la pression partielle d'oxygène dans le four, ce qui permet d'y réaliser la combustion des résidus de combustion et de réduire ainsi considérablement la concentration des résidus de combustion dans la cheminée.According to the second aspect of the invention, Figure 1 shows a melting furnace 1 into which a ferrous filler inherently containing an organic filler has been introduced and in which 300 kg of anthracite has been added in one go. (mineral coal). The burner 2 is supplied with fuel via a tap 3 and with oxygen serving as oxidant via a valve 4. Oxygen is injected at the exit of the melting furnace via an oxygen injection lance 7, associated internally or externally with a temperature probe 8. According to the concentration of the combustion residues at this point, these burn and the temperature variation produced is detected by a temperature control system 5. The control system 5 transmits a signal to a PLC controller 6 capable of causing the progressive closing of the proportional fuel valve. 3 or the progressive opening of the proportional oxygen valve 4. In this way, the partial pressure of oxygen in the furnace is increased, which makes it possible to carry out the combustion of the combustion residues and thus considerably reduce the concentration of the combustion residues in the chimney.

Bien qu'une réalisation concrète de la présente invention ait été décrite et représentée, il va de soi que l'homme de métier pourra apporter des variantes et des modifications, ou remplacer les détails par d'autres techniquement équivalents, sans sortir pour autant du cadre de protection défini par les revendications jointes.Although a concrete embodiment of the present invention has been described and shown, it is obvious that those skilled in the art can make variations and modifications, or replace the details with other technically equivalent, without departing from the protection framework defined by the appended claims.

ESSAIS EXPERIMENTAUXEXPERIMENTAL TESTS

Dans le but de mieux comprendre ce qui a été expliqué, des exemples sont joints, dans lesquels trois cas pratiques de l'invention ont été représentés, sous forme schématique et uniquement à titre d'exemple, par référence à trois coulées distinctes.In order to better understand what has been explained, examples are attached, in which three practical cases of the invention have been shown, in schematic form and solely by way of example, with reference to three separate flows.

Dans un four de fusion, on fait fondre une charge ferreuse en utilisant un combustible et de l'oxygène servant de comburant dans un rapport maximal de, par exemple, oxygène/gaz naturel de 3,5 ou oxygène/propane de 8 ou oxygène/mazout de 3,7. Le procédé est caractérisé par l'existence d'une charge organique inhérente, généralement très faible, et d'une charge fossile ajoutée à dessein, d'une certaine importance, mélangée à la charge ferreuse et, dans certaines étapes du cycle de fusion, par la réalisation de la combustion du combustible caractéristique avec des relations supérieures à celles mentionnées précédemment. Ainsi, par exemple, on utilise pour le gaz naturel des rapports d'oxygène allant jusqu'à 5, pour le propane des rapports allant jusqu'à 11,5 et pour le mazout des rapports allant jusqu'à 5,4. Le procédé de l'invention a été mis à l'essai dans un four rotatif de fusion du fer d'une capacité de 20 tonnes, équipé d'un brûleur de gaz naturel et d'oxygène. Le système de combustion dispose d'un automate, de robinets automatiques proportionnels et de systèmes électroniques de mesure de débits, ainsi que d'un système de sécurité conforme à la législation en vigueur en la matière.In a melting furnace, an iron filler is melted using a fuel and oxygen as an oxidant in a maximum ratio of, for example, oxygen / natural gas of 3.5 or oxygen / propane of 8 or oxygen / oil of 3.7. The process is characterized by the existence of an inherent organic charge, usually very low, and a fossil load added intentionally, of some importance, mixed with the ferrous charge and, in some stages of the melting cycle, by carrying out the combustion of the characteristic fuel with relations superior to those mentioned previously. Thus, for example, oxygen is used for natural gas up to 5, for propane ratios up to 11.5, and oil for ratios up to 5.4. The process of the invention was tested in a 20-tonne iron smelting rotary kiln equipped with a natural gas and oxygen burner. The combustion system has a PLC, proportional automatic valves and electronic flow measurement systems, as well as a safety system in compliance with the relevant legislation.

Durant les essais, on a utilisé la stratégie d'économie du combustible caractéristique, à savoir « excès de température dans la cheminée », robinet de gaz naturel en fermeture progressive jusqu'au rétablissement de la température selon la point de consigne, lorsque la température devient inférieure à la température programmée, le robinet de gaz naturel s'ouvre progressivement jusqu'à l'obtention du débit nominal programmé. Les résultats obtenus sont consignés dans le tableau ci-dessous. During the tests, the typical fuel economy strategy was used, namely "excess temperature in the stack", natural gas valve in gradual closure until the setpoint temperature was restored, when the temperature becomes lower than the programmed temperature, the natural gas valve opens gradually until the nominal flow rate is programmed. The results obtained are recorded in the table below.

TABLEAU 1TABLE 1

Figure imgf000018_0001
Figure imgf000018_0001

Les paramètres analysés sont indiqués dans la première colonne. Les valeurs obtenues selon l'état de la technique sont indiquées dans la deuxième colonne, les valeurs d'une première coulée sont indiquées dans la troisième colonne, les valeurs d'une deuxième coulée sont indiquées dans la quatrième colonne et les valeurs d'une troisième coulée sont indiquées dans la cinquième colonne .The analyzed parameters are indicated in the first column. The values obtained according to the state of the art are indicated in the second column, the values of a first casting are indicated in the third column, the values of a second casting are indicated in the fourth column and the values of a third casting are indicated in the fifth column.

On peut observer à partir des valeurs du tableau 1 que, selon l'invention (lère, 2ème et 3ème coulées), la vitesse de fusion augmente en moyenne de 5% par rapport à la marche classique ou à l'état de la technique antérieur à l'invention. La consommation spécifique d'énergie caractéristique diminue en moyenne de 31,5%, la consommation d'« énergie caractéristique » passant de 773 m3/fusion en marche classique à 530 m3/fusion selon le procédé de l'invention. On a utilisé dans les trois coulées ou essais de fusion réalisés des points de consignes, exprimés en plages de températures, différents selon la coulée. Ainsi, dans la lere coulée, le point de consigne de température a été fixé entre 220 et 24O0C, dans la 2ème coulée entre 220 et 3000C et dans la 3ème coulée entre 240 et 3000C. Dans les trois cas, le débit de gaz naturel dans le brûleur était de 400 m3/h et, tout au long de la fusion, il variait proportionnellement à la plage de températures connue jusqu'à une débit minimal de 200 m3/h.It can be observed from the values of Table 1 that, according to the invention (l st, 2 nd and 3 rd streams), the melting rate increases from 5% compared with the conventional walking or to the state of the technique prior to the invention. The specific characteristic energy consumption decreases on average by 31.5%, the consumption of "characteristic energy" passing from 773 m 3 / fusion in conventional operation to 530 m 3 / fusion according to the method of the invention. In all three castings or melting tests, setpoint points, expressed in different temperature ranges according to the casting, were used. Thus in the era casting, the temperature setpoint was set between 220 and 24O 0 C, in the 2 nd melt between 220 and 300 0 C and in the 3 rd casting between 240 and 300 0 C. In in three cases, the natural gas flow rate in the burner was 400 m 3 / h and, throughout the melting, it varied in proportion to the known temperature range up to a minimum flow of 200 m 3 / h.

Il est donc évident que le procédé de la présente invention permet de remédier aux problèmes mentionnés de la technique antérieure tout en offrant des avantages tels qu'une réduction du temps de fusion, une réduction de la consommation de combustible caractéristique, une augmentation de la vitesse de fusion du fer et une limitation de la température de sortie des fumées par la cheminée et, donc, une réduction des matières volatiles combustibles dans celle-ci (cf. figures 2 à 4) . Bien qu'une réalisation concrète de la présente invention ait été décrite et représentée, il va de soi que l'homme de métier pourra apporter des variantes et des modifications, ou remplacer les détails par d'autres techniquement équivalents, sans sortir pour autant du cadre de protection défini par les revendications jointes. It is therefore obvious that the process of the present invention overcomes the aforementioned problems of the prior art while offering advantages such as reduced melting time, reduced fuel consumption characteristic, increased speed melting of the iron and a limitation of the flue gas outlet temperature and, therefore, a reduction of combustible volatile matter in it (see Figures 2 to 4). Although a concrete embodiment of the present invention has been described and shown, it is obvious that those skilled in the art can make variations and modifications, or replace the details with other technically equivalent, without departing from the protection framework defined by the appended claims.

Claims

REVENDICATIONS 1. Procédé de fusion d'une charge organique ferreuse dans un four de fusion, caractérisé par le fait qu'il comprend une charge organique et par le fait que la combustion de ladite charge organique s'effectue en utilisant une relation oxygène/combustible dans le brûleur qui crée une atmosphère oxydante dans le four de fusion.Process for melting a ferrous organic filler in a melting furnace, characterized in that it comprises an organic filler and in that the combustion of said organic filler is carried out using an oxygen / fuel relationship in the burner which creates an oxidizing atmosphere in the melting furnace. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il dispose en outre d'un système de régulation qui comprend des moyens d'injection d'oxygène et des moyens de détection de la variation de la température, dans lesquels les étapes suivantes sont mises en œuvre :2. Method according to claim 1, characterized in that it also has a control system which comprises oxygen injection means and temperature variation detection means, wherein the steps following are implemented: i) injection d'oxygène à pression et débit connus en un point quelconque de la sortie des fumées du four de fusion ;i) injection of oxygen at pressure and flow rate known at any point of the outlet of the fumes of the melting furnace; ii) détection de la variation de température ;ii) detection of temperature variation; ii-a) dans le cas où ladite variation représente un incrément positif de la température, modification de la relation oxygène/combustible dans le brûleur de façon à ce que la concentration d'oxygène soit supérieure à la concentration d'oxygène existante avant la réalisation de cette modification ; etii-a) in the case where said variation represents a positive increment of the temperature, modification of the oxygen / fuel relation in the burner so that the oxygen concentration is greater than the oxygen concentration existing before the realization this modification; and ii-b) dans le cas où ladite variation représente un incrément négatif de la température, modification de la relation oxygène/combustible dans le brûleur de façon à ce que la concentration d'oxygène soit inférieure à la concentration d'oxygène existante avant la réalisation de cette modification . ii-b) in the case where said variation represents a negative increment of the temperature, modification of the oxygen / fuel relation in the burner so that the oxygen concentration is lower than the oxygen concentration existing before the realization this change. 3. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la charge organique et/ou fossile est inhérente à la charge ferreuse .3. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the organic and / or fossil filler is inherent to the ferrous filler. 4. Procédé selon les revendications précédentes, caractérisé par le fait que la charge organique et/ou fossile est ajoutée à la charge ferreuse.4. Process according to the preceding claims, characterized in that the organic and / or fossil filler is added to the iron filler. 5. Procédé selon les revendications précédentes, caractérisé par la fait que la charge organique et/ou fossile est introduite dans le four au moyen d'un procédé de charge en continu.5. Process according to the preceding claims, characterized in that the organic and / or fossil filler is introduced into the furnace by means of a continuous charging process. 6. Procédé selon les revendications précédentes, caractérisé par le fait que la charge organique et/ou fossile est introduite dans le four en une seule fois.6. Process according to the preceding claims, characterized in that the organic and / or fossil filler is introduced into the oven at one time. 7. Procédé selon les revendications précédentes, caractérisé par le fait que la température en un point de la cheminée est proportionnelle à la concentration de CO et de H2 au même point.7. Method according to the preceding claims, characterized in that the temperature at a point in the chimney is proportional to the concentration of CO and H 2 at the same point. 8. Procédé selon les revendications précédentes, dans lequel le taux d'oxygène ainsi que son débit instantané sont corrigés automatiquement et en temps réel, en fonction de la température des fumées dans la cheminée .8. Method according to the preceding claims, wherein the oxygen content and its instantaneous flow rate are corrected automatically and in real time, depending on the flue gas temperature. 9. Procédé selon la revendication 2, où le système de régulation est placé le plus près possible de la sortie du four de fusion.9. The method of claim 2, wherein the control system is placed as close as possible to the outlet of the melting furnace. 10. Procédé selon la revendication 2, où les moyens d'injection fournissent de l'oxygène à débit réduit.The method of claim 2, wherein the injection means provides oxygen at a reduced rate. 11. Procédé selon la revendication 2, où les moyens d'injection d'oxygène comprennent intérieurement ou extérieurement les moyens de détection de la variation de température .The method of claim 2, wherein the oxygen injection means comprises internally or externally the means for detecting the temperature variation. 12. Utilisation d'un système de régulation selon l'une quelconque des revendications précédentes pour réduire la concentration de résidus de combustion dans un four de fusion.12. Use of a control system according to any one of the preceding claims for reducing the concentration of combustion residues in a melting furnace. 13. Utilisation d'un excès d'oxygène pour brûler la charge organique et/ou fossile inhérente à ladite charge ferreuse ou ajoutée à celle-ci selon l'une quelconque des revendications 1 à 11 pour augmenter le rendement énergétique et réduire l'émission de réducteurs dans la cheminée d'un four de fusion. 13. Use of an excess of oxygen to burn the organic and / or fossil load inherent in said iron filler or added thereto according to any one of claims 1 to 11 for increasing the energy efficiency and reducing the emission of reducers in the chimney of a melting furnace.
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