Cet ouvrage fait partie de la bibliothèque YouScribe
Obtenez un accès à la bibliothèque pour le lire en ligne
En savoir plus

Modélisation thermomécanique d'un piédroit de four à coke, Thermomechanical modelling of a coke oven heating wall

De
123 pages
Sous la direction de Alain Gasser
Thèse soutenue le 04 décembre 2009: Orléans
Inscrite dans le cadre du projet européen Coke Oven Operating Limits, cette thèse porte sur la modélisation thermomécanique d'un piédroit de cokerie. Le piédroit est une maçonnerie alvéolaire, chauffée par des gaz à haute température (supérieure à 1200°C). Pendant la cuisson du charbon dans les fours à coke, celui-ci se pyrolyse en coke provoquant une poussée sur les panneresses du piédroit. Ce projet a pour objectif de déterminer la pression maximale supportée par ces structures. Afin de répondre à cette problématique, un nouveau modèle thermomécanique de piédroit a été développé. Ce travail prend en compte à la fois le comportement non-linéaire de la maçonnerie, mais également les interactions avec l'environnement extérieur. La modélisation de la structure maçonnée est basée sur une approche macroscopique où les briques et le mortier sont remplacés par un matériau homogène équivalent, et ce pour différents états de joints. La non-linéarité du comportement est reproduite grâce à un critère d'ouverture qui permet de passer d'un état de joint à un autre. Les propriétés homogénéisées sont identifiées selon une approche énergétique couplée à un algorithme d'identification inverse. Plusieurs simulations numériques d’essais issus de la littérature ont permis de valider cette approche. Les paramètres régissant le comportement mécanique et thermique des matériaux sont déterminés expérimentalement ainsi que la tenue de l'interface brique/mortier. Les conditions aux limites du modèle sont établies à l'aide d'une instrumentation thermomécanique sur site industriel. Les simulations thermomécaniques du piédroit permettent de localiser des phénomènes de dégradation observés dans les faits.
-Modélisation thermomécanique
-Maçonnerie alvéolaire
This study lies within the framework of European project called Coke Oven Operating Limits. This thesis deals with the thermomechanical modelling of a coke oven heating wall. The heating wall is an alveolar masonry, heated thanks to gas at high temperature (superior to 1200°C). During coking time in coke ovens, there is a pyrolysis of coal to coke which implies a coke swelling pressure on chamber wall. The aim of this project is to determine the maximal lateral pressure allowed by these structures. In order to answer to this problem, a new thermomechanical model of heating wall was built. This work takes into account both non-linear masonry behaviour and interactions between the heating wall and its components. Structure modelling is based on a macroscopic approach where bricks and joints are replaced by a homogeneous equivalent medium for different joint states. The non-linearity behaviour is then reproduced thanks to a transition criterion which allows to go from one state to another one. Effective properties are determined with an energetic approach and an algorithm of inverse identification. Several numerical simulations were performed and compared with experimental tests extracted from literature to validate this approach. Material thermomechanical properties were identified experimentally, likewise masonry brick/mortar interface behaviour. Boundary conditions and loads were established from thermomechanical instrumentation of an in situ heating wall. Thermomechanical simulations of the heating wall allow to locate damages in good agreement with plants observations.
-Thermomechanical modelling
-Alveolar masonry
Source: http://www.theses.fr/2009ORLE2057/document
Voir plus Voir moins

ISLER
UNIVERSIT?
V
D'ORL?ANS
Limoges
?COLE
d'Orl?ans
DOCTORALE
Professeur,
SCIENCES
JUR
ET
jury
TECHNOLOGIES
Limoges
Institut
tre
PRISME
Professeur,
-
Professeur,
?quip
SCHMITT
e
12)
MMH
de
TH?SE
Professeur,
pr?sen
Univ
t?e

par
Marienau
:
d'Aix-Marseille
Matthieu
ersit?
LANDREA

U
ersit?
souten
:
ue
Univ
le
(P
:
t
4
BLOND

Univ
bre
CHOT
2009
ersit?
p
GASSER
our
d'Orl?ans
obtenir
onsable
le
he,
grade
Pyrolyse
de

:
ersit?
Do
ARD

Univ
de
de
l'Univ
F
ersit?
LEBON
d'Orl?ans
Univ
Discipline/
d'Aix-Marseille
Sp
Y
?cialit?

:
Professeur,
G?nie
ersit?

al-de-Marne
MOD?LISA
aris
TION
Pr?siden
THERMOM?CANIQUE
du
D'UN
?ric
PI?DR
Ma?tre
OIT

DE
ersit?
F
Thierry
OUR
ARD
?
Univ
COKE
de
TH?SE
Alain
dirig?e
Professeur,
p
ersit?
ar
Daniel
:
Resp
Alain
de
GASSER
herc
Professeur,
Cen
Univ
de
ersit?
de
d'Orl?ans
F
RAPPOR
LEBON
TEURS
Univ
:
Thierry
CHOT
tel-00503876, version 1 - 19 Jul 20102
tel-00503876, version 1 - 19 Jul 2010de
Remerciemen
et
ts
joies
Cette
toute
th?se
et
a
sp
?t?
?sie...
r?alis?e
m?me
dans
?
le
!

t
d'un
on
pro
man
jet
p
europ
tout
?en
?
en
et

t
oration
oir
a

v
?galemen
ec
momen
le
onne
Cen
?
tre
preuv
de

p
tendres
yrolyse
?
de
m'a
Marienau

et
J'exprime
l'Institut
Cen
PRISME.
m'a
Mes
tes
remerciemen
remerciemen
ts
ers
s'adressen
p
t
un
tout
?
d'ab
oir
ord
tal
?

Alain
Hanh,
Gasser
te,
p
p
our
tra
m'a
Un
v
our
oir
t
oert
la
un
Guillaume,
sujet
de
de
remerciemen
th?se
ts

sans
he
son
et
!
passionnan
oir
t.
long
Je
et
remercie

aussi
ma
Daniel
e
Isler
de
et
p
Jean-P
oir
aul
sur
Gaillet
de
p
e.
our
v
m'a
t
v
e
oir
t

m'a
leur
?


et
Merci
p
et
our
m'a
m'a
go?ter
v
l'exp
oir
Je
fait
tous
proter
bureau
de
Man
leurs
our
grandes
de

?quip
du
es
monde
la
sid?rurgique.

Je
ail
tiens
su
?galemen
tout
t
J?r?me,
?

remercier
tion
Monsieur
a

lors
Sc
de
hmitt
et
p
our
our
son
a
p
v
j'adresse
oir
les

mes
de
ma
pr?sider
leur
mon
mais
jury
p
de
thousiasme
th?se,
e
Messieurs
3
Chotard
v
Thierry

et
au
Leb
de
on
th?se,
F


?
p
!
our
aussi
m'a
gratitude
v
l'?quip
oir
du
fait
tre
l'honneur
Pyrolyse
d'?tre
Marienau
rapp
our
orteur
v
de

mon

tra
di?ren
v
batteries
ail.
fours
La

p
Mes
ertinence
ts
de
on
leurs
?galemen
remarques
v
et
l'?quip
suggestions,
MMH
lors
notammen
de
JLD
la
our

v
de
aid?
mon
dompter
man


t
et
!
de
aussi
la
Marie-Laure

P
m'on
de
t
v
p
fait
ermis
aux
d'app
de
orter
?rimen
des
!
am?liorations
remercie
menan
t
t
mes
?
de
la
notammen
qualit?
Olivier,
de
u,

p
dernier.
nos
Je
ts
remercie
d?ten
tout
nos
particuli?remen
?es
t
ortiv
?ric
et
Blond,
our
qui
b
a
am
su
de
orien
v
ter
qu'ils
mes
t
tra

v
merci
aux
particulier
par
:
son
p
aide
sa
et
d'?coute
sa
l'atten
pr?cieuse
don

il
oration,
fait
et
e
ainsi
de


tribuer

?

l'ab
?
outissemen
p
t
son
de
et

amour
?tude.
la
Merci
o
p
Enn
our
mes
ta
ts
disp
plus
onibilit?
?
ainsi
paren
qu'?
et
ta
s?ur
femme
our
et
soutien
tes
d?faut
enfan
aussi
ts
Audrey-Claire
p
our
our
en
leur
?

?preuv
et
!

merci
de
tel-00503876, version 1 - 19 Jul 2010.
T
.
able
.
des
.
mati?res
1.3.2.3
In
.
tro
.

.
6
.
1
du
?tude
.
des
.
pi?droits
.
de
.

.
erie

9

1.1
.
La
.

.
erie
.
au
.
sein
.
de
.
la
.
li?re
.
fon
.
te
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
1.3.2.1
.
.
.
tiran
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
mo
.
.
.
Mo
.
.
.
Ahlers,
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
9
.
1.1.1
26
?lab
.
oration
.
de
.
l'acier
et
.
.
.
.
.
.
.
29
.
18
.
.
.
.
.
.
.

.

.
.
.
1.3.2.2
.
.
.
.
.
.
.
du
.
.
.
.
.
20
.
.
.
.
.
22
.
.
.
.
.
.
.
.
9
.
1.1.2
.
F
.

.
t
.
d'une
.

.
erie
.
.
.
.
.
.
.
.
24
.
.
.
.
.
.
.
1.4.1.3
.
.
.
.
.
.
.
des
.
.
.
.
.
n
.
.
.
.
.
.
.
1990
.
.
.
.
.
27
10
old,
1.1.2.1
.
L'enfournemen
.
t
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
Les
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
p
.

.
an
.
.
.
.
.
.
.
.
.
serrage
.
.
.
.
.
.
.
.
10
.
1.1.2.2
.
La
p

harb
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
Eorts
.
t
.
.
.
.
.
.
.
.
.
Les
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
1.4
.
existan
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
11
24
1.1.2.3
analytiques
Le
.
d?fournemen
.
t
.
.
.
.
.
.
.
.
24
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
Suga,
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
o,
.
.
.
.
.
.
.
.
11
.
1.1.2.4
.
L'extinction
1.4.1.4
.
d?les
.
.
.
.
.
.
.
.
.
Mo
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
1.4.2.1
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
Merhof,
.
en
.
.
.
.
.
.
.
.
.
1.5
11
.
1.1.2.5
.
Le
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
4
.
.
.
.
.
.
.
1.3.2
.
sollicitations
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
20
.
Les
.
oids
.
morts
12
et
1.1.3
viv
Cok
ts
?faction
.
du
.

.
harb
.
on
.
.
.
.
.
.
20
.
Le
.
des
.
ts
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
20
.
La
.
ouss?e
.

.
on
.
.
.
.
.
.
.
.
13
.
1.1.3.1
.

.
de
.
formation
.
du
.

1.3.2.4
e
lors
.
d?fournemen
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
1.3.3
.
d?gradations
.
.
.
.
13
.
1.1.3.2
.
Chauage
.
des
.
fours
.
?
.

.
e
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
22
.

.
d?les
.
ts
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
14
.
1.2
.
Mat?riaux
.
utilis?s
1.4.1
dans
d?les
les
.
fours
.
?
.

.
e
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
1.4.1.1
.
1959
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
15
.
1.2.1
.
Propri?t?s
.
de
1.4.1.2
la
1970

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
25
.
Romask
.
1994
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
16
25
1.2.2
Bilan
Les
mo
r?fractaires
analytiques
de
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
1.4.2
.
d?les
.
um?riques
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
27
.
McDermott,
.
.
17
.
1.3
.
Revue
.
des
.
sollicitations
.
et
.
des
.
d?gradations
.
.
.
.
.
.
.
.
1.4.2.2
.
1995
.
Unk
.
b
.
1996
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
28
.
Bilan
.
.
18
.
1.3.1
.
Les
.
sollicitations
.
thermiques
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
tel-00503876, version 1 - 19 Jul 2010.
T
3.1.1
ABLE
86
DES
.
MA
.
TI?RES
.
2
.
Mo
.
d?lisation
alen
des
.

.
ma?onn?es
.
31
.
2.1
.
L'appro
.

.
he
.

.
.
.
.
du
.
5
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
3.1.2.1
.
.
.
.
.
T
.
en
.
.
.
.
.
Homog?n?isation
.
.
.
Co
.
.
.
.
.
.
.
58
.
.
.
Bilan
.
.
.
.
32
de
2.1.1
.
Appro
.

.
he
.
discr?te
3.1.1.2
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
de
.
.
.
.
.
thermiques
.
.
.
.
.
.
.
.
.
en
.
.
.
.
.

.
.
.
.
.
et
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
32
.
2.1.2
.
Appro
.

p
he
.

.
tin
.
ue
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
d?lisation
.
3.1
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
de
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
thermiques
.
.
.
.
.
Mortier
.
.
.
.
.
.
.
.
.

.
.
32
.
2.1.3
.
Bilan
.
de
3.1.2.3
la
.
mo
.
d?lisation
.

.
.
.
.
.
.
l'in
.
.
.
.
.
Con
.
.
.
.
.
Con
.
.
.
.
.
3.2
.
le
.
.
.
77
.
.
.
.
34
.
2.2
.
L'appro
.

Homog?n?isation
he


.
.
.
.
.
.
.
.
dilatation
.
.
.
3.2.3.2
.
.
.
.
.
83
.
.
.
.
.
.
.
.
.
maillage
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
Flexion
.
?paisse
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
61
.
.
34
.
2.2.1
.
L'appro
.

.
he
.
ph?nom?nologique
.
.
.
.
.
.
.
.
3
.
d'un
.
erie
.
ortemen
.
r?fractaires
.
.
.
.
.
.
.
de
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
3.1.1.1
.
uniaxiale
.
.
35
.
2.2.2
.
L'appro
.

thermique
he
.

.
.
.
.
.
.
.
.
3.1.1.3
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
66
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
osition
.
.
.
.
.
.
37
.
2.2.2.1
3.1.2.2

uniaxiale
e
.
de
.
l'homog?n?isation
.
.
.
.
thermique
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
3.1.2.4
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
71
.
ue
.
brique/mortier
.
.
38
.
2.2.2.2
.
Mo
.
d?les
72
?lastiques
te
lin?aires
t
.
.
.
.
.
.
.
72
.
te
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
Homog?nes
.
p
.
.
.
.
.
.
.
.
.
D?nition
.
taires
39
.
2.2.2.3
.
Mo
.
d?les
.
non-lin?aires
77
.
propri?t?s
.
.
.
.
.
.
.
79
.
propri?t?s
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
82
.
ts
.
.
.
.
.
.
.
.
42
thermiques
2.2.3
.
Syn
.
th?se
.
.
.
.
.
.
Sim
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
G?om?trie
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
2.4.3
.
d'une
.
outre
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
45
.
2.3
.
Mo
.
d?le
.
?
2.5
?tats
.
de
.
join
.
ts
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
62
.
Mo
.

.
pi?droit
.

.
64
.
Comp
.
t
.
des
.
de
.
.
.
.
.
.
45
.
2.3.1
.
V
64
olume
Briques
?l?men

taire
.
Repr?sen
.
tatif
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
64
.
Essais
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
46
.
2.3.2
.
?tats
.
de
64
la
Dilatation
ma?onnerie
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
65
.
Propri?t?s
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
3.1.2
.
.
.
.
46
.
2.3.2.1
.
Conditions
.
aux
.
limites
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
68
.
Comp
.
et
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
48
69
2.3.2.2
Essais
Iden

tication
.
in
.
v
.
erse
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
69
.
Dilatation
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
70
.
Propri?t?s
.
.
.
.
.
.
50
.
2.3.3
.
T
.
ransition
.
en
.
tre
.
les
.
di?ren
.
ts
3.1.3
?tats
en
.
de
.
terface
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
3.1.3.1
.
train
.
ultime
.

.
.
.
.
.
.
53
.
2.3.3.1
.
Crit?re
.
d'ouv
.
erture
.
lo
3.1.3.2

train
.
ultime
.
traction
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
76
.
Mat?riaux
.
Equiv
.
ts
.
our
.
pi?droit
.
.
.
.
.
.
.
.
53
.
2.3.3.2
.
P
.
assage
3.2.1
du
des
lo
?l?men

.
au
.
global
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
3.2.2
.
des
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
3.2.3
.
des
54
thermiques
2.4
de
V
thermo-
alidation
.
?
.
partir
.
d'essais
.
issus
.
de
.
la
.
litt?rature
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
3.2.3.1
.

.
de
.
thermique
.
.
.
.
56
.
2.4.1
.
Propri?t?s
.
des
.
mat?riaux
82
.
Propri?t?s
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
3.3
.
ulation
.
pi?droit
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
57
.
2.4.2
.
Essai
.
de
.

.
t
3.3.1
sur
et
un
.
m
.
ur
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
86
.
.
tel-00503876, version 1 - 19 Jul 2010120
T
.
ABLE
.
DES
tication
MA
.
TI?RES
.
3.3.2
.
Conditions
propri?t?s
aux
.
limites
.
.
102
.
.
.
.
.
ectiv
.

.
Syn
.
6
.
.
.
d?les
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
Conclusion
.
107
.
115
.
C
.

.

.
?quiv
.
.
.
.
.
.
86
3.3.3.2
3.3.2.1
.
Sollicitations
.
thermiques
.
.
.
.
.
.
Bilan
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
P
.
105
.
Algorithme
.
v
.

.
olies
87
th?se
3.3.2.2
de
Sollicitations
119

des
.
mortier
.
Mat?riaux
.
ts
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
100
.
Mo
.

.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
94
.
3.3.3
.
R?sultats
3.4
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
105
.
et
.
ersp
.
es
.
Bibliographie
.
A
.
d'iden
.
in
.
erse
.
B
.
de
.
p
.
117
99
Syn
3.3.3.1
des
Mo

d?le
la
thermique
KD
.
D
.
th?se
.
propri?t?s
.
du
.
KS-94
.
E
.
Homog?nes
.
alen
.
121
.
.
tel-00503876, version 1 - 19 Jul 2010t
In
de
tro
(sup

?
Le
des
d?v
de
elopp
fours
emen
ne
t
de
industriel
de
mondial
inad?quats,
en
europ
tra?ne
pro
une
traites

hargemen

pi?droit.
te

d'acier.

Ainsi,
l'?tude
depuis

2004,
en
la
t.
pro
alors

Limits
mondiale
p
ann

uelle
t?e
s'?l?v

e
nom
?
des
plus
d?lemen
d'un

milliard
join
de
d?le
tonnes
os-sur-Mer
selon
l'une
la
Le
W
?
orld
e,
Steel
ec
Asso
6

de
asso
endommagen

de
qui
doiv
regroup

e
Ov
85%
s'inscrit
des
hargemen
pro
?

d'une
d'acier
d?lisation
dans
(app
le
exp
monde
instrumen
[Les,
de
2009
ten

g?om?triques,
Une
non
des
telles
premi?res
pas
?tap
ortemen
es,
ondre
a
mo
v

an
les
t
elopp
l'?lab
g?om?trie
oration
de
de
group
l'acier
d'une
par
ermettan
la
de
li?re,
est

d'une
?
7
la
?
pro


a
de
grands

rieurs
e
p
p
alors
our
hargemen
les
qui
hauts
tr?s
fourneaux
op
dans
tenance
les
tr?s
batteries
t
de
?r?es.
fours.
pro
En
Cok
Europ
Op
e,
dans
les
th?se,
b
les
esoins
limites
en
les

e.
e

son
elle
t
de
sup
parois
?rieurs

aux
pi?droits),

des
de
tales
pro
div

thermiques

mo
p
existan
ourquoi
jour
des
tous
imp
simplications,
orts
de
de
soit

en
e
ts.
pro
yp
v
ermetten
enan
repro
t
le

non-lin?aire
t
our
de
toutes
la
tes,
Chine
3D
doiv

en
t
t
mais
?tre
erses
op
?t?
?r?s.
Ce
La
sur
Chine,
pi?droit
a
batterie
v
de
ec
t
50,7

millions
fonctionnemen
de
erie
tonnes

d'acier
l'iden-
issues
de
de

ses

hauts

fourneaux
fonctionnemen
en
erie
juillet
bibliographique
2009,
batteries
repr?sen
fours
te

d?sormais
et
presque
t
50%

de
v
la
des
pro
fours

?-
mondiale
?
[Les,
m),
2009
euv

t
Ces
sourir
pro


ts
et


les

t
tes
rapidemen
laissen
Des
t
?rations
en
main
visager
et
une
r?paration,
baisse
on?reuses,
de
en
l'exp
?tre
ortation
op
du
L'ob

du
e
jet
an
?en
de
e
p
en
ouv
erating
oir
(COOL),
alimen
lequel
ter

ses
est
propres

hauts

fourneaux.
ts
L'ob


our
des
fours
group

es
Ce
sid?rurgiques
jet
europ
autour
?ens
nouv
est
appro
donc
he

mo
la
des
dur?e
de
de
?
vie
e
des
el?es
batteries
alimen
de
par
10
donn?es
ans
?rimen
tout
ex-
en
de

erses
an
tations
t
et
un
Les
taux
d?les
de
pi?droits
pro
ts


?lev
pr?sen
?,
t
dans
de
le
breuses
but
soit
d'assurer
soit
?

terme
ts,
la
de
pro
prise


de
join

De
e
h
en
oth?ses
Europ
p
e
t
.
de
La
duire

t
de

pro
t
duire
du
une
P
quan
r?p
tit?
?


te
train
de
un

d?le
e
prenan

en
les
le
resp
ortemen
onsables
des
de
ts

aussi
k
div
eries
sollicitations
?
a
dimin
d?v
uer
?.
sa
mo
dur?e
s'appuie
de
la

du
et
305
donc
la
?
3
augmen
l'usine
ter
F
la
appartenan
temp
au
?rature
e
des
La
batteries
du
ainsi
t
que

le
est
nom
des
bre
p
de
t
d?fournemen
tication
ts,

mais
d?gradation
?galemen

t
ma?onn?e.
?
premier
utiliser
hapitre
des
ainsi

?
harb
du
ons
t
dits


et
dangereux
l'analyse

des
.
Les
tel-00503876, version 1 - 19 Jul 2010alid?
In
en
tro
pr?sen

les
mo
d?plo
d?les
?
de
un
pi?droits.
le
Cette
ma?onneries
partie
Le
v
de
olon
Irradiation
tairemen
e.
t
est
descriptiv
en
e
mortier.
met
extraits
en
dans
exergue
pi?droit
les
in
p
mo
oin
aussi
ts
et
im-
?
p
?es
ortan
de
ts
?tats
?
mo


p
al.
our
?
mo
est
d?liser
v
nemen
L'?tude
t
transp
un
3.
pi?droit
?
et
son

d?lis?
?

quatre

?c
t?
helles
du
:

l'?c
lab
helle
T
du
sim
four,
pi?droit
l'?c
ec
helle
de
du
Au
pi?droit,

l'?c
d?le
helle
join
de
os?.
la
s'appuie
panneresse
v
et
de
enn
en
l'?c

helle
des
des
ts
mat?riaux
mo
et
t
de

leur
des
in
la
terface.
sur
L'ob
est
jet
au
du


ph?nom?nes

an
hapitre
helle
in
des
titul?
alors

est
Mo
3D
d?lisation
t
des
ts

dans
ma?onn?es
1.

est

les
?
ta-
r?p
305
ondre
des
aux
thermiques
probl?mes
et
qui
Conditions
se
:
p
?rature
osen
Les
t

?
helle
l'?c
t
helle
a
de
d?gradations
la
d'insp
panneresse
?
et
8
des

mat?riaux.
la
Une
partie,
ma?onnerie
mo
est
?
un
de
mat?riau
ts

prop
osite
Ce
qui
d?le
pr?sen
sur
te
tra
des
aux
propri?t?s
ts
d'anisotropie
Nguy
induites
[Nguy
par
et
les
,
join
dans
ts

qui
ma?onneries
agissen
join
t
sans

Le
des
d?le
plans
nalemen
de
v
faiblesse.
par
La
a
repr?sen
ec
tation
essais
n
de
um?rique
litt?rature.
de
r?alis?e
son
des

simples
ortemen
ensuite
t
os?e
p
pi?droit
eut
le
se
hapitre

Les
trer
se
sur
y
la
t

l'?c
d?lisation
du
des
et
di?ren
fours
ts
t


osan
pi?droit
ts,
mo
?
en
sa
en
v
t?gran
oir,
les
des
hargemen
unit?s

(briques,
t?s
blo
le

hapitre

Le
et
d?le
du
alimen
mortier
par
ou
r?sultats
sur
l'instrumen
la
tion

pi?droit
d?lisation
mais
de
par
la
essais
ma?onnerie
et

men?s
un
ICAR
mat?riau
au
homog?ne.
oratoire
Une
Extr?mes
revue
Mat?riaux
du
Haute

emp
hamp
et
d'applications
(CEMHTI).
de
premi?res

ulations
m?tho
r?alis?es
des
l'?c
est
du
bri?v
son
emen
mises
t
parall?le
pr?sen
v
t?e
les
dans
observ
la
lors
premi?re
ections
partie
fours
de



hapitre.
tel-00503876, version 1 - 19 Jul 2010est
Chapitre
one
1
sup
?tude

des
t,
pi?droits
pro
de
p

acier,
erie
haud.
Dans
Le

insu?
premier
gaz

te
hapitre,
te
le
xyg?ne
pro


de
de
est


?faction
enfourn?s
est
d
pr?sen
la
t?
Le
an
p
de
de
situer
u,
et

de
lit
d?-
par
nir
ers?
le
an
r?le
t
des
sous
pi?droits
alors
de
le

et
erie
on
dans

l'industrie

sid?rurgique.
altern?es
Un
fourneau
descriptif
haud
syn
pro
th?tique

du
xyde
fonctionnemen
a
t
la
des
mono
pi?droits

et
Un
des
C
mat?riaux
transv
r?fractaires
et
utilis?s

est
v
ensuite
du
prop
est
os?.
de
Enn,
dit
un
o
?tat
trait?
de
uance
l'art
la
des
(gure
mo
sto
d?les
lors
de
duits
pi?droits
par
est
dite
?tabli
de
dans
puis
le
P
but

d'iden
transform?
tier
dans
les
par
prin-
et

son
dicult?s

inh?ren
la
tes
du
?
le
la
L'air
mo

d?lisation
la
de
o
telles
bustion

et
Cette
de
?tude

p
e
ermet
ec
de
onique
d?gager
de
les
donner
p
de
oin
?
ts
o

[Isler,
de
de
la
1550
probl?matique
ainsi
de
est
mo
dans
d?lisation

de
ort?

ertisseur.
ma?onn?es
la
soumises
fusion
?
sur
des
ferraille
sollicitations
de


et
o
ainsi
pro
de
?
prop
Cet
oser
est
une
la
nouv
he
elle
our
appro
station

la
he.
C'est
1.1
eau
La
ferraille

li?re
erie
L'acier
au
solidi?
sein
k
de
de
la
l'op
li?re
Ces
fon
son
te
en
1.1.1
?
?lab
9
oration
d'agglom?ration,
de
minerai
l'acier
fer
L'acier

est

un

?l?men
arall?lemen
t
le
de
harb
base
est
p
en
our
e
de
la
nom
erie
breuses
distillation.
industries
minerai
m?tallurgiques
le
et
e

t
niques.
en
A
hes
titre
dans
d'exemple,
partie
en
?rieure
2004,
haut
la
(
pro
gueular

).
d'acier

brut
(1200
a
C)
attein
?
t
base
le
v
milliard
que
de

tonnes
du
[Grum
e

la
h,


dio
?
de
l'?c
one.
helle

mondiale.
r?agit
Comme
v
illustr?
le
sur

la
selon
gure
r?action
1.1,
Boudouard

our
pro
du

xyde
se

fait

par
la
deux
des
li?res
xydes

fer
:

la
bain
v
fon
oie
?
fon

te
est
bas?e
obten
sur
qui
le
alors
minerai,
as?
d?sign?e
les
?galemen
o
t
hes
sous
transp
le
jusqu'au
nom
v
de
Dans
li?re
dernier,
in
fon
t?gr?e
en
puisqu'elle
est

ers?e
tien
un
t
de
toutes
issue
les

installations
l'acier.

de
?
one
la
alors
pro
xyd?

un
et

la
brassage
v
l'o
oie
pur.
four
acier
?lectrique
sauvage
bas?e
v
sur
dans
les
p
ferrailles.

La
?
pro
p

?tre
d'acier
en
se
d'anage
d?roule
d'acqu?rir
en
n
trois
souhait?e.
?tap
?
es
niv
fondamen
que
tales
li?re
:
rejoin
?lab
la
oration,
minerai

1.1).
et
liquide
mise
ensuite
en
et
forme.

L'op
?
?ration
forme
d'?lab
brames
oration
de
se
?ration


ose
demi-pro
elle-m?me
sid?rurgiques
en
t
plusieurs
mis
phases.
forme
P
laminage
endan

t
la
phase
tel-00503876, version 1 - 19 Jul 20102 3 3 4
10
des
remplir
pi?droits
description
de
t


erie
la
PSfrag
v
replacemen

ts
de
?lab
mises
or
L'enfourneuse
ation
t).
de
vit?
l'acier
duite
Coul?
hes
e
t
Continue
l'abri
Mise
la
en
?tap
forme
la
Minerai
est
de
harb
fer
p
Cok
fours
erie
hargemen
Haut
b
fourneau
t,
F

our

?lectrique
p
/
sur
F
p
erraille
?
Coul?e

Con
son
v
t,
ertisseur
P
Station

d'anage

Laminoir
ar
Figure
de
1.1


la
Cha?ne
?tre
d'?lab
de
oration
four
de
d?plac?e
l'acier.
an
1.1.2
breux
F
g?n?ralemen

des
t
t
d'une
n

repalage
erie
le
La
autre

hnique
erie
alors
se
ue
situe
blo
au
.
d?but
de
du
t.
pro
densit?

un
d'?lab
e,
oration
l'air.
de
op
l'acier.
?faction
Son
l'enfournemen
r?le
le

et
?
2008

r?aliser
?er
div
le
son

disp
harb
sc
on
1.2.
par
suite,
?limination

des
?tap
mati?res
de
v
L'enfournemen
olatiles,
plac?e
et
?

an
an
harg?e
d'obtenir
tit?
un
harb

remplir
e
?
p

erm?able,
dessus
r?actif

et
v
r?sistan
des
t.
Le
Le
se
r?le
par
du
l'in

ou
e
hes
p
dans
our
A
le

haut
barre
fourneau
in
est
our
triple
eau
:
on.

hnique
r?le
la

pilonnage.
himique
on
:
par


des
des
o
former
xydes
app
de
pilonn?
fer
est
(F

e
mixte
?tude
son
O

:
d'obtenir
,
t
F
dans
e
four
1

O
?
Chapitre
de
p
Cette
s'eectue
yrolyse
)
au
par
des
l'in
?rations
term?diaire

de
que
la
t
r?action
t,
de

Boudouard
d?fournemen
;
l'extinction

le
r?le
[Isler,


:
our



es,
aux
erses
div
hines
erses
t
sollicitations
?
lors
osition
de
le
la
h?matise
tra
gure
v
P
ers?e
la
du
une
haut
de
fourneau,

et

p
es
erm?abilit?
eectu?e
p
mani?re
ermettan
1.1.2.1
t
t
la
est

sous
des
tour
gaz

?
on

d'y


t
de
;
quan


r?le

?nerg?tique
on
:
our

un
bustion
(40
au
50
niv
Ensuite,
eau
est
des
au
tuy
des
?res
?
du
e
haut
de
fourneau
enir
p
l'un
ermettan
nom
t
fours.
de

pro
t
duire
fait
une
t
part
gra
des
par
b
term?diaire
esoins
4
thermiques.
5
Ces

trois
d'enfournemen
p
pr?vues
oin
la
ts
o?te.
metten
la
t
du
en
hargemen

une
l'imp
de
ortance
est
de
tro
la
p
qualit?
?galiser
du
niv

de
e
harb
sur
Une
la

qualit?
d'enfournemen
de
est
la

fon
du
te
Le
pro
harb
duite
est
dans
empil?
les

hauts
en
fourneaux
tin
et
par
par
pilons

our
t
un
sur

la
el?
qualit?
pain
nale

de

l'acier

?lab
une
or?.
hine
Le
service

r?alisan
e
aussi
est
enfournemen
obten
Cette
u
hnique
par
ermet
distillation
une
du
d'enfournemen

tr?s
harb
on
tel-00503876, version 1 - 19 Jul 2010

Un pour Un
Permettre à tous d'accéder à la lecture
Pour chaque accès à la bibliothèque, YouScribe donne un accès à une personne dans le besoin