Ecaillage des cylindre de laminoire à chaud

Pages: 99 (24502 mots) Publié le: 20 mars 2013
UNIVERSITE DU QUEBEC

MEMOIRE PRÉSENTÉ À L'UNIVERSITÉ DU QUÉBEC À CHICOUTIMI COMME EXIGENCE PARTIELLE DE LA MAÎTRISE EN INGÉNIERIE

PAR SASKA ZANCHETTI

CARACTERISATION DE DIFFERENTS TYPES DE BRÛLEURS A JET SUPERSONIQUE POUR LA FRAGMENTATION THERMIQUE DE ROCS

AVRIL 2009

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Ill

RESUME

Les méthodes destructives des roches dures revêtent une importance capitale pourl'industrie minière. À l'heure actuelle, le forage de type mécanique, où une pièce mobile et tenace entre directement en contact avec la surface rocheuse à désintégrer, est largement utilisé. Cependant, certaines formations géologiques fortement abrasives réduisent la productivité et la rentabilité de ce forage conventionnel.

Il est reconnu que certaines roches cristallines s'effritent au contact d'unesource de chaleur intense et localisée. Il existe des techniques d'abattage de roc qui tirent avantage d'un tel mode de rupture. Pour être commercialement attrayante, une technique de forage thermique doit atteindre des vitesses de pénétration assez comparables à celles produites par les méthodes mécaniques. À cet effet, les brûleurs à jet supersonique ont démontré une efficacité accrue danscertaines formations géologiques. La puissance de fragmentation de ces brûleurs est redevable à leur capacité à propulser des gaz à hautes températures à de très grandes vitesses qui provoquent l'écaillage de la surface rocheuse.

Au fil des décennies, de nombreux types de brûleurs à jet supersonique commerciaux ont été développés. Or, peu de données scientifiques sont disponibles ou publiées quant àleurs puissances réelles et à leurs performances thermiques. La présente recherche s'inscrit dans cette optique et vise à développer une méthode comparative qui permet la caractérisation des brûleurs à jet supersonique. Pour y parvenir, cette recherche propose dans un premier temps de cibler une plage de puissance de travail plus optimale pour chaque type de brûleur. Puis, une analyse comparativedes performances thermiques est effectuée par une méthode spécifique permettant d'estimer le transfert de chaleur tout autour de la flamme. Cette procédure requiert l'utilisation d'un calorimètre cylindrique adapté à cet effet, qui permet la mesure des historiques de températures à sa surface en différents points stratégiques. Ces mesures de températures servent de conditions frontières

IVpour le modèle numérique transitoire qui évalue le flux thermique transmis. À titre de validation, des essais de fragmentation en conditions pratiques ont été réalisés.

Le projet de recherche comporte également un volet exploratoire où une approche visant le développement d'un brûleur à flux thermique cyclique est considérée. Ce développement pourrait éventuellement mener à une augmentation del'efficacité de la technologie par fragmentation thermique.

REMERCIEMENTS

La réalisation de ce mémoire est redevable à plusieurs personnes et organismes dont je ne pourrais passer les noms sous silence.

Avant tout, j'aimerais témoigner toute ma gratitude à celui qui a dirigé mes travaux, le P Lâszlô I. Kiss. Plus que tout, ses interventions scientifiques aux moments-clés ont étéessentielles. Sans son influence, le traitement de bien des aspects du projet aurait grandement souffert. Je tiens également à le remercier pour son enthousiasme, sa disponibilité et sa grande générosité à partager, sans parcimonie, son savoir. Je me sens privilégié d'avoir pu côtoyer une personnalité aussi exceptionnelle.
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Je tiens à adresser un remerciement tout spécial à mon frère, M. LoukaZanchetti, sur qui j'ai toujours pu compter. Je n'arriverais pas à comptabiliser les trop nombreuses heures d'assemblage, d'usinage de pièces, d'entretien du système informatique et d'assistance technique qu'il a investies dans ce projet. J'aimerais aussi le remercier pour sa présence, ses idées et ses encouragements dans les moments plus exigeants.

Je remercie la société Novamac Industries inc. et...
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