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Auteur(s)
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Patrick DHELFT : Ingénieur de l’Institut Catholique d’Arts et Métiers de Lille ICAM - Chef du Service Fonte SOFRESID
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Les cowpers sont des réchauffeurs d’air destinés à fournir le vent chaud soufflé aux tuyères de hauts fourneaux.
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1. Besoins en vent du haut fourneau
Le vent humide soufflé aux tuyères est intégralement utilisé pour brûler le carbone du coke et des combustibles auxiliaires éventuellement injectés et produire le gaz primaire composé de CO, N2 , H2 et l’énergie thermique nécessaire aux diverses réactions, à l’échauffement et à la fusion de la charge.
Le coke brûle dans la cavité, située face à la tuyère en produisant un gaz à une température de l’ordre de 2 000 à 2 200 oC, dite température adiabatique de flamme (TAF), qui est un des paramètres importants de la marche du haut fourneau. La TAF étant fonction de la quantité d’énergie thermique libérée dans la cavité, la température du vent est donc le principal moyen de réglage de cette température.
Dans la marche avec injection de combustible auxiliaire aux tuyères, il faut compenser l’effet refroidissant de l’injection (chaleur de cracking ), d’où l’intérêt des hautes températures (1 250 à 1 350 oC).
Le débit du vent dépend de la production et de la mise au mille de combustibles. En fait, c’est le débit de vent qui est fixé et la production dépend du réglage du haut fourneau.
L’apport thermique du vent représente environ 8 % du bilan thermique global. Cette énergie provenant principalement de la combustion du gaz de haut fourneau est la moins chère de toutes.
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