Your browser is not supported

Nous ne prenons plus en charge le navigateur que vous utilisez. Pour continuer à consulter notre site web, veuillez utiliser l'un des navigateurs pris en charge suivants.

Les pompes à vide mécaniques sont-elles adaptées au procédé de dégazage RH Ruhrstahl-Heraeus ?

Après des débuts hésitants dans le remplacement des éjecteurs à vapeur par des pompes à vide mécaniques dans le dégazage de l'acier VD (Vacuum Degassing), ces dernières sont devenues prépondérantes pour le dégazage de l'acier dans les installations de décarburation sous oxygène VOD (Vacuum Oxygen Decarburization).

 Bien que l'on ait pu s'interroger au début sur l'adéquation de la pompe à vide mécanique en production, elle s'est avérée bénéfique pour l'industrie sidérurgique où les cycles de production sont souvent longs. Les avantages sont évidents : l'investissement initial plus élevé est rapidement rentabilisé par un coût de possession nettement inférieur grâce aux temps d'interruption réduits et à l'empreinte carbone plus faible ce qui répond aux exigences des aciéries modernes qui doivent respecter les exigences réglementaires et minimiser leur impact sur l'environnement.

Les éjecteurs à vapeur sont-ils le bon choix pour le procédé de dégazage RH ?

Le dégazage de l'acier par procédé Ruhrstahl-Heraeus (RH) est différent d'un dégazage classique. La capacité de pompage requise du système est généralement très importante, et la production n'est pas en batch mais fonctionne en continu 24 heures sur 24, 7 jours sur 7, en desservant souvent deux dégazeurs. L'acier traité par RH provient généralement d'un convertisseur à oxygène BOF (Basic Oxygne Furnace), qui génère de la vapeur comme produit secondaire tout en refroidissant les gaz du four. Avec la disponibilité de la vapeur et les exigences accrues de performance à basse pression du procédé, un éjecteur de vapeur peut être une solution appropriée. Néanmoins, le marché des pompes mécaniques sèches pour le procédé RH est en pleine croissance.

Les pompes à vide mécaniques sont en effet une option pertinente pour remplacer les éjecteurs de vapeur et ont prouvé leur efficacité depuis 2009. Les principaux bénéfices sont la réduction du coût de possession et de l'empreinte carbone.

Quel est le rôle du vide dans le dégazage de l'acier ?

Schéma de la station de raffinage VD/VOD et Ruhrstahl-Heraeus (RH-OB)

Schéma de la station de raffinage VD/VOD et Ruhrstahl-Heraeus (RH-OB)

Les traitements sous vide dans la métallurgie secondaire ont en commun l'utilisation d'une pression réduite pour éliminer les impuretés comme l'azote et l'hydrogène de l'acier en phase liquide en réduisant la pression partielle. Cette réaction a lieu à la surface du bain, parfois avec l'aide d'oxygène pour éliminer le carbone. La pompe à vide doit être performante pour pouvoir gérer le flux de gaz du procédé, mais aussi les gaz ajoutés tels que l'argon pour le brassage, le gaz de protection des caméras, l'oxygène pour la décarburation, le cas échéant, et aussi pour limiter le taux de fuite de l'installation. Le deuxième paramètre critique est le temps de pompage pour atteindre la pression de travail pour avoir des cycles le plus court possible afin de maintenir l'acier liquide à la bonne température pour la coulée et maintenir le flux de production. Le rôle du vide dans un procédé VD, VOD et RH (RH-OB) sont à certains égards similaires (Figure 1). La durée du procédé est généralement de 20 minutes, la pression du procédé est de 0,5 Torr (0,67 mbar) et le temps de pompage est de 5 à 6 minutes avec une cuve ou le réservoir. Les principales différences de performances requises sont les suivantes :

  • A la pression de travail : dans un traitement RH, l'acier liquide circule à travers les tubulures ce qui fait qu'une grande surface de métal fondu est exposée au vide. Ce procédé requiert donc des capacités de pompage bien plus élevées que pour un procédé VD.
  • Pour le temps de pompage : le volume à évacuer est plus petit sur un dégazeur RH par tonne d'acier dégazé. Dans un VD, une poche contenant de l'acier chaud est placée dans un réservoir fermé par un couvercle. La poche elle-même est surdimensionnée, car elle nécessite une hauteur de garde pour les réactions telles que la formation du laitier. Le volume du réservoir autour de la poche doit également être évacué. Dans un four RH, l'acier en fusion circule dans le réservoir cylindrique, ce qui réduit le volume vide à évacuer. Les deux traitements utilisent le volume du filtre en amont sous vide pour réduire le temps de pompage par égalisation des pressions.