Le four de raffinage à louche (LRF) est largement utilisé dans la sidérurgie moderne pour contrôler la température et la chimie de l’acier et pour atteindre les conditions de raffinage requises pour des grades spécifiques d’acier. Les LRF peuvent être intégrés dans différentes voies de fabrication de l’acier, notamment le convertisseur, le four à arc électrique (EAF) et le four à induction (IF).
Parce qu’un LRF fonctionne avec de l’acier en fusion, de hautes températures, de la puissance électrique, des électrodes et des équipements refroidis à l’eau, un fonctionnement sûr nécessite à la fois des mesures préventives et la capacité de répondre correctement en cas de conditions anormales. Parmi les urgences opérationnelles courantes figurent la casse d’électrodes, la fuite de la louche et la fuite d’eau provenant de composants refroidis à l’eau.
1. Cassure d’électrodes
La casse d’une électrode peut interrompre le raffinage et entraîner des risques supplémentaires pour l’exploitation et la sécurité. Lorsqu’une électrode casse pendant le raffinage, l’alimentation doit être arrêtée immédiatement et l’équipement doit passer au mode de contrôle local désigné pour la gestion des accidents.
La réponse qui suit dépend de la position et de la longueur de l’électrode cassée.
Si la section cassée reste relativement courte et se trouve sous ou autour du couvercle de la louche ou sur la surface en acier, le bras de l’électrode et le couvercle de la louche doivent être relevés. La voiture à louches peut alors être déplacée loin de la position de raffinage afin que l’électrode cassée puisse être retirée en toute sécurité à l’aide de la grue principale.
Si une section plus longue dépasse le couvercle de la louche, elle doit d’abord être fixée avant de la soulever. L’électrode cassée doit être manipulée avec précaution pour éviter d’endommager le bras de l’électrode, le couvercle ou tout autre équipement.
Lorsque l’électrode cassée ne peut pas être complètement retirée par une grue, elle doit être suffisamment élevée pour permettre à la voiture de raffinage de quitter la position de raffinage en toute sécurité. La section cassée peut alors être placée dans la zone sécurisée désignée pour une manipulation ultérieure.
Le principe clé est d’abord d’arrêter l’alimentation électrique, d’établir un état de fonctionnement sûr et de retirer l’électrode cassée sans exposer le personnel ou le matériel à des risques inutiles.
2. Fuite de la louche
L’état de la louche doit être continuellement surveillé pendant le fonctionnement du LRF. Une attention particulière doit être portée aux signes de chauffage excessif ou de conditions anormales dans la doublure de la louche.
Si un chauffage anormal, comme une zone visiblement brûlante sur la paroi de la louche, est détecté, le raffinage doit être arrêté et des mesures appropriées doivent être prises pour transférer l’acier en fusion vers un endroit sûr.
Si une paroi de louche présente une fuite sérieuse pendant le raffinage, les opérations de puissance et de raffinage doivent être arrêtées immédiatement et la voiture à louche doit être déplacée hors de la position de raffinage lorsque les conditions le permettent. La louche doit ensuite être manipulée selon la procédure d’urgence établie par l’usine, qui peut inclure le transfert de l’acier en fusion ou son déchargement dans la zone d’urgence désignée.
Une situation plus grave peut survenir lorsque le fond de la louche tombe en panne. Dans ce cas, la voiture à louches doit être déplacée à la position désignée pour une manipulation d’urgence. L’utilisation par grue doit être évitée lorsque la louche qui fuit pourrait mettre en danger l’équipement ou le personnel environnant. L’acier en fusion restant doit être déchargé dans la fosse d’urgence désignée ou dans une autre zone approuvée conformément aux procédures de sécurité de l’usine.
L’intégrité de la louche n’est donc pas seulement un problème réfractaire, mais aussi une partie essentielle de la gestion de la sécurité des LRF.
3. Fuite d’eau provenant des composants LRF refroidis à l’eau
Les composants refroidis à l’eau sont largement utilisés autour des équipements LRF. Une fuite d’eau dans l’acier en fusion ou le scorie peut créer à la fois des risques métallurgiques et de graves risques pour la sécurité.
Impact sur la qualité de l’acier
L’eau entrant dans l’acier en fusion peut générer un gaz contenant de l’hydrogène. Un apport accru d’hydrogène dans l’acier peut contribuer à des défauts métallurgiques graves, notamment des défauts liés à l’hydrogène tels que les éclats dans les grades d’acier sensibles.
Les fuites d’eau peuvent également perturber l’atmosphère de réduction et de raffinage. Cela peut rendre difficile l’établissement du scorie de réduction nécessaire et peut nuire aux performances du raffinage, contribuant potentiellement à des problèmes de coulée et à des défauts liés aux gaz dans les lâtes ou autres produits moulés.
Risques pour la sécurité
La préoccupation la plus grave est l’interaction entre l’eau et l’acier ou le scorail en fusion. Lorsque l’eau est piégée sous un matériau en fusion, elle peut rapidement se vaporiser à haute température, provoquant une expansion volumique très importante et pouvant entraîner une explosion violente.
Pour cette raison, une fuite d’eau suspectée doit être traitée comme une urgence grave plutôt que comme un simple problème d’équipement.
Signes d’alerte typiques
Plusieurs conditions anormales peuvent indiquer une fuite d’eau possible à partir d’un composant refroidi par eau LRF, notamment :
- Coloration jaune-vert intermittente dans les gaz d’échappement
- De petites taches ou particules sombres apparaissant à la surface du scoia
- Difficulté à produire le scorie réductrice brillante souhaitée
- Changements inhabituels ou rapides dans l’apparence des scories
Ces panneaux doivent être évalués en même temps que les conditions des équipements et du procédé. Les opérateurs doivent suivre les procédures d’urgence établies par l’usine plutôt que de tenter de continuer le raffinage dans des conditions suspectées de fuite d’eau.
La prévention est aussi importante que la réponse d’urgence
La sécurité efficace des LRF ne dépend pas uniquement de la réaction des opérateurs après un accident. L’état des équipements, la gestion des réfractaires, la surveillance des procédés, les procédures opérationnelles et la formation des opérateurs jouent tous un rôle important dans la réduction des risques d’accident.
Pour un LRF intégré à une aciérie, la sécurité doit donc être prise en compte depuis l’ingénierie et l’installation jusqu’à la mise en service et la production quotidienne.
Ingénierie, mise en service et soutien à la production LRF
En tant que contractuel clé en main EPC pour les usines sidérurgiques, SME Group fournit des services intégrés couvrant la conception des procédés, la fourniture d’équipements, l’installation, la mise en service, le démarrage de la production, ainsi que le soutien technique et de gestion de production continu.
Nos solutions LRF peuvent être intégrées dans différentes voies de fabrication de l’acier, y compris la fabrication de convertisseurs, EAF et fours à induction, selon le processus de production requis et les qualités d’acier.
Plus important encore, notre implication ne s’arrête pas nécessairement à la mise en service de l’usine. SME Group continue de fournir un soutien technique et des services de gestion de production pour de nombreuses aciéries que nous avons construites. Lors de la mise en service et du soutien à la production, nous travaillons avec les opérateurs locaux et dispensons des formations pratiques sur l’exploitation des équipements, le contrôle des procédés et la réponse aux urgences.
L’objectif n’est pas simplement d’aider les clients à exploiter un LRF, mais de renforcer la capacité de leurs propres équipes à exploiter l’usine en toute sécurité et à répondre efficacement à des situations anormales.
De l’ingénierie et la mise en service à la gestion de production et à la formation des opérateurs, SME Group aide les clients à construire non seulement des usines sidérurgiques, mais aussi la capacité opérationnelle nécessaire pour les faire fonctionner en toute sécurité et de manière compétitive.
