Régulateur de débit dans la fabrication de l’acier

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Dans le procédé de fabrication de l’acier, de l'oxygène pur est soufflé par le 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. Afin d’assurer ce brassage de la fonte en fusion dans le procédé, des gaz inertes tels que l'azote et l'argon sont soufflés par le bas du convertisseur. Un fabricant d’équipements spéciaux pour les aciéries a sollicité Bronkhorst pour améliorer son procédé.

La maîtrise de celui-ci est garantie par l’utilisation de régulateurs de débit massique pour l’azote et l’argon. Le principe de mesure du débit massique de ces régulateurs de débit permet de compenser les colmatages du procédé et de garder un brassage constant tout au long de la fusion.

Exigences de l'application

Le brassage de la fonte en fusion doit être permanent, il faut donc s’assurer de l’alimentation en continu de l’argon. De plus, l’argon est un gaz coûteux, son contrôle est donc important, il est également nécessaire que le régulateur de débit puisse compenser les variations de contre-pression durant le procédé de fabrication de l’acier.

Caractéristiques importantes

Régulation précise du débit d’Argon

Compensation de la contre-pression variable dans le procédé

Solution adoptée

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 (EL-FLOW Select) 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 fabricant de l’équipement. 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 empêcher le système d'osciller.

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.

« Une régulation efficace et précise du gaz argon est cruciale pour une production d'acier optimale, assurant un mouvement continu et des opérations rentables. Les régulateurs de débit massique compacts de Bronkhorst répondent à nos exigences avec précision et fiabilité. »