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Conception d’une chambre post-combustion

Problématique : 
Une aciérie a fait appel à nous afin de fiabiliser et diminuer le coût d’usage de la chambre de postcombustion (CPC) de leur four à courant continu de capacité 160 tonnes. Leurs problèmes étaient :
  • Corrosion dans la partie inférieure par condensation d’éléments corrosifs à la surface des tubes pendant les phases transitoires.
  • Charges thermiques locales élevées (près de 400kW/m2)
  • Usure générale normale par érosion
  • Coûts de maintenance élevés : durée de vie limitée de la pièce + longue durée d’intervention pour les changements de panneaux
  • Répartition des débits d’eau non adaptée aux charges thermiques de la pièce
La problématique était donc d’adapter la conception et la géométrie de la nouvelle chambre de postcombustion aux sollicitations combinées (corrosion, érosion et charges thermiques élevées) tout en optimisant les opérations de montage et de remplacement.
Solutions proposées :
  • Diagnostic de l’existant : campagne de mesures Delta Teau et pressions d’eau afin d’établir la cartographie des charges thermiques et les conditions d’alimentation en eau.
  • Conception adaptée : études thermiques et hydrauliques (logiciel SolidWorks), augmentation du volume (+40%), nouvelle chambre de postcombustion constituée de 3 éléments monoblocs superposables permettant un montage/démontage facilité. Ensemble des circuits équipés de sondes PT100 avec boitier de raccordement.
  • Fourniture complète de la chambre de postcombustion avec passerelles d’accès : fabrication ajustée, passage au banc d’essai dans nos installations.
  • Suivi après mise en service : exploitation des enregistrements des températures et du passage au banc d’essai pour vérifier la fiabilité de l’équipement.
Améliorations constatées :
  • Simplification des opérations de montage.
  • Beaucoup plus de facilités à réaliser les opérations de maintenance.
  • Très forte diminution des déclenchements de puissance sur le four; au préalable dus aux alarmes sur les températures d’eau en sortie de circuits.
  • Meilleure prise en compte des charges thermiques.
  • Baisse significative des temps d’arrêts

Les principales caractéristiques de la CPC : 

  • Forme parallélépipédique avec une trémie
  • Manchon pivotant
  • Deux cannes d’injection d’eau “pré-tremper” sur la partie supérieure de la machine.
  • Volume de post-combustion de 144m3
  • Dimensions : profondeur 2768mm x largeur 4530mm x hauteur 11462mm (hors trémie)
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