La technologie des canons à oxygène permet d’améliorer les conditions dynamiques de l’acier au laitier et de le déphosphorer rapidement. De plus, l’utilisation d’un canon à oxygène permet de protéger le revêtement du four du rayonnement de l’arc électrique, ce qui améliore l’efficacité du chauffage électrique et réduit le temps de fusion. Les canons à oxygène à jet cohérent (ou canons à oxygène EBT) sont fréquemment utilisés dans le procédé de fabrication de l’acier EAF.
La technologie du canon à oxygène à jet cohérent est principalement utilisée pour protéger le flux d’oxygène principal grâce à l’enveloppe formée par la combustion moyenne. Elle permet de pallier les inconvénients des canons à oxygène supersoniques traditionnels, tels que la faible portée du jet, la faible force d’impact et le faible taux d’utilisation de l’oxygène. Le nombre de Mach de sortie du canon à oxygène à jet cohérent peut atteindre environ 2,0, et la portée du jet, à l’état technique, peut atteindre 1,2 à 2,1 m. Ce canon peut être installé directement sur la paroi du four pour réaliser des fonctions de décarburation du flux, etc.
Le pistolet à oxygène à jet cohérent offre diverses fonctions, telles que le soufflage d’oxygène, la combustion et la combustion secondaire. Grâce à son contrôle automatique centralisé, il optimise l’utilisation de l’oxygène et de la poudre de carbone projetée et réduit la consommation d’énergie. Le pistolet à oxygène à faisceau accélère la découpe et la fusion de la ferraille et insuffle plus efficacement de l’oxygène dans le bain de fusion, améliorant ainsi considérablement l’utilisation de l’oxygène. Il faut d’abord activer le système d’oxygène secondaire, puis temporiser l’activation du système d’air comprimé, puis activer le système de fioul (ou de gaz) après un certain délai, et simultanément assurer l’alimentation en oxygène principale. Lors de l’arrêt, le carburant et l’oxygène principal doivent être coupés en premier, suivis de l’air comprimé et du sous-oxygène, puis de manière séquentielle. Le traitement automatique des alarmes prévient les accidents graves causés par une pression d’huile supérieure à celle de l’air comprimé.
Les fours à arc électriques modernes utilisent la technologie de décharge par le bas excentré (EBT) pour une décharge de l’acier sans laitier. Cela permet non seulement de réduire la quantité de laitier lors du processus de décharge de l’acier, mais aussi de raccourcir le cycle de fusion et de limiter la chute de température de décharge. Cependant, la zone EBT devient alors l’une des zones froides du four à arc électrique ultra-haute pression (UHP-EAF), ce qui ralentit la fusion de la ferraille et entraîne une différence significative de la composition du bain de fusion par rapport à la zone centrale. Afin de résoudre ce problème, un canon à oxygène EBT peut être installé au-dessus du four excentré pour insuffler de l’oxygène dans cette zone. Ce canon à oxygène EBT favorise la fusion de la ferraille et, après la formation du bain de fusion, augmente sa température, homogénéise sa composition et favorise la recombustion du CO.
En pratique, l’utilisation d’un canon à oxygène EBT résout complètement le problème de la zone EBT de la ferraille dans l’acier non encore fondu, causé par l’ouverture impossible de la bouche d’acier, ainsi que d’autres problèmes. L’erreur de température et de composition de la zone EBT lors du déchargement de l’acier et de la zone de la porte du four est de seulement 0,5 % à 1,0 %. L’impact du canon à oxygène EBT doit être pris en compte lors de la conception. En raison de la faible profondeur du bain de fusion dans la zone EBT, la profondeur de pénétration du jet d’oxygène du canon à oxygène EBT ne doit pas dépasser les 2/3 de la profondeur du bain de fusion dans la zone EBT et doit éviter la zone de sortie de l’acier. Afin d’atténuer le jet d’oxygène, un canon à oxygène EBT à entraînement télescopique est utilisé, dont la position est ajustée en fonction de la situation de fusion.
