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Auteur(s)
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Maurice BURTEAUX : Ingénieur de l’École Centrale de Paris - Ancien Chef des hauts fourneaux de Longwy et Dunkerque
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Lire l’articleINTRODUCTION
Au sein de l’usine sidérurgique intégrée décrite dans l’article Grandes usines sidérurgiques intégrées classiques de ce traité, le haut fourneau est installé dans l’usine à fonte qui regroupe la préparation de la charge, parfois la cokerie, le haut fourneau et ses annexes, et une section technique chargée du progrès et du développement. Cet article et l’article Haut fourneau. Exploitation concernent le haut fourneau, ses annexes et, partiellement, la section technique.
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Fonte et laitier4. Schémas de fonctionnement du haut fourneau
4.1 Schéma thermochimique
4.1.1 Expérimentation sur haut fourneau en marche
Elle a d’abord orienté, puis confirmé, les études des chercheurs.
Pour ce qui concerne l’aspect thermochimique, elle consiste en sondages, soit verticaux à partir du gueulard, soit horizontaux à différents niveaux. Dans les deux cas, ces sondages permettent d’apprécier l’évolution des solides et du gaz, et de mesurer les températures sur une ligne verticale, qui, pour des raisons pratiques, est très souvent plus près de la paroi que de l’axe central du haut fourneau.
La figure 11 montre les résultats de tels sondages effectués dans des conditions de marche et dans des hauts fourneaux très différents, décrits au tableau 4.
On remarque l’analogie des résultats dans les trois cas.
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La zone de réserve thermique est présente partout : à 900 oC (figure 11a ), à 950 oC (figure 11b , malgré la cuve très basse), à 1 000 oC (figure 11c , mise au mille 452 kg / t).
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On note la présence d’une zone de stabilité de l’analyse de gaz dans la cuve, où le rapport % CO2 / (% CO + % CO2) est égal à 0,25 (figure 11a ) et 0,275 [figures 11b et c (mise au mille 452 kg / t)].
Il existe donc une zone chimiquement peu active, qui se trouve d’ailleurs située dans la zone de réserve thermique, c’est la zone de réserve chimique. Dans cette zone, le gaz a une composition très proche de celle qui correspond à l’équilibre de la réaction [9] (FeO1,056 + 1,056 CO
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