BE479572A - - Google Patents

Description

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  " Procédé et appareil de traitement de minerais de fer par un vent riche en oxygène". 



   Dans le haut-fourneau ordinaire, on injecte dans ment le creuset, partie inférieure du four, de l'air,   notam/ en   quantité égale à environ 3000 m3/toone de fer obtenu. L'o- xygène de l'air brûle avec le coke chauffé à blanc pour donner de l'oxyde de carbone, tandis que l'azote reste pra- tiquement inaltéré. Cette grande quantité de gaz s'échauffe dans la z8ne de combustion et dans cet état chauffé, à une température d'environ 1600 C, s'élève vers le haut du four. 



  De cette manière, on enlève du creuset une grande quantité xx de chaleur. Pour ne pas la perdre, on doit donner au haut- fourneau une hauteur très élevée, 20 à 30 mètres, pour don- 

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 ner au gaz la possibilité de transmettre la plus grande partie de la chaleur sensible à la charge descendante. 



   Si on augmente la teneur en oxygène de l'air insufflé, la quantité de gaz montant dans le four par tonne de fer obtenu est diminuée, car la quantité d'oxygène seule est importante et non celle d'azote. On enlève par consé- quant moins de chaleur au creuset et la chute de tempéra- ture vers le gueulard est'plus rapide, c'est-à-dire que si, pendant le travail avec de l'air ordinaire, la température au gueulard est de 300 C environ, elle descend progressive- ment lorsque la concentration en oxygène augmente, jusqu'à atteindre environ 100 C, limite inférieure permise en pra- tique. De cette façon, on économise de la chaleur, car la chaleur sensible quittant le four avec les gaz du gueulard est naturellement perdue.

   Cet avantage est la cause princi- pale de la diminution de la consommation de combustible. d'environ   100 C  
La limite inférieure/susmentionnée de la tem- pérature des gaz du gueulard est obtenue avec une concentra- tion en oxygène relativement faible. Si on va encore plus loin, cette zone de 100 C descend simplement dans le four, c'est-à-dire que la partie supérieure du four située entre le gueulard et la zone de 100  ne travaille pratiquement plus. Le four n'est donc plus utilisé entièrement. On peut par conséquent donner à un tel four 'une hauteur beaucoup moins grande, si on travaille avec du vent enrichi en oxy- gène, et pour une très forte concentration en oxygène, une hauteur de quelques mètres suffit. 



   Le principal avantage, qui découle d'un tel mode de travail, c'est-à-dire de l'emploi d'un four aussi bas, est la possibilité de traiter des constituants de lits de fusion de moindre valeur. Comme le poids élevé de la haute colonne de charge du haut-fourneau fait défaut, il ne s'exerce plus qu'une pression relativement faible sur les constituants du lit de fusion dans les parties infé- rieures du four, qui ntont par conséquent pas besoin de 

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 posséder de propriétés particulières de résistance,telles que la résistance à la pression, aux chocs et au frotte- ment. Egalement au point de vue chimique, les conditions du limitatives imposées aux constituants/lit de fusion sont beaucoup plus étendues que dans le haut-fourneau, et ce autant pour le combustible que pour le minerai. 



   Le minerai et le combustible sont introduits dans le four sans tenir compte de façon essentielle de la grosseur aes morceaux ni de la composition. Comme la ré- duction indirecte, c'est-à-dire la réduction par CO, est, contrairement à la réduction directe par le carbone,moins importante que dans le haut-fourneau, la consommation de combustible est plus élevée. Une consommation croissante de combustible ne représente cependant un inconvénient dans le haut-fourneau ordinaire que parce qu'il s'agit de charbon de haute qualité, qui n'est utilisé qu'à concur- rence de la moitié de son pouvoir calorifique dans le four lui-même, tandis que l'autre moitié se trouve dans le gaz du gueulard. Ce gaz de gueulard.a peu de valeur. Il n'a qu'un mouvoir calorifique d'environ 800-900 kcal/m3.

   Dans et le haut-fourneau, un combustible plus riche xxx de plus de valeur, est par conséquent transformé en un gaz de moin- dre valeur. Dans le four à cuve de peu de hauteur à oxy- gène, le contraire a lieu. On part de combustible de peu de valeur et on produit un gaz dtun pouvoir calorifique égal à environ 2600 kcal/m3, c'est-à-dire un gaz ayant un pouvoir calorifique environ trois fois plus élevé. 



  Contrairement à ce qui se passe au haut-fourneau,dans le four à cuve de peu de hauteur à oxygène la production de gaz constitue un avantage. 



   Le gaz obtenu de cette manière trouve son em- ploi à l'extérieur du four, dans des buts qui ne sont pas en rapports immédiats avec   l'élaboration.Mais   la chaleur sensible du gaz est ainsi perdue. 

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   Il a été trouvé   quon   peut utiliser de façon particulièrement avantageuse le gaz obtenu par xxxx l'élaboration métallurgique du minerai de fer avec de l'oxygène, si on introduit séparément dans le four le combustible et le minerai avec ses additions et si on chauffe au moins le minerai par combustion du gaz de réductionlors de son entrée dans le four. 



   Pour la réalisation du procédé, on part par exemple   d'un   four à cuve de peu de hauteur à oxygène fermé, muni, comme à l'ordinaire, au gueularde d'une fouble fermeture. A cet endroit n'a lieu cependant que l'introduction du combustibletandis que le minerai, les additions et éventuellement la mitraille, sont introduits latéralement dans le four. L'introduction de ces constituants du lit de fusion se fait avantageusement par   l'intermédiaire   d'un petit four rotatif raccordé à l'ouverture latérale du four à cuve. Le gaz de réduction s'échappe directement du four à cuve dans le four rotatif, dans lequel il est brûlé par addition de vent.

   Les constituants du lit de fusion introduits dans le four à cuve par le four rotatif sont chauffés à tel point qu'ils restent encore juste en dessous du point de ramolissement et qu'une agglomération est évitée. Dans le four rotatif latéral ont lieu non seulement le séchage et le chauffage,   mais;,   pour autant que le minerai contienne des carbonates, également le grillage. Le minerai tombe dans le four à cuve à une température d'environ   1000'C   et y est aisément réduit en FeO par le C0 se déplaçant en sens inverse. Le besoin de chaleur dans le creuset est par conséquent relativement faible. 



   Pour le traitement préalable du minerai, il est avantageux de n'utiliser que la quantité de gaz qui est nécessaire à cette opération. Lorsqu'on opère sur des charges riches en mitrailles, il peut se faire que la totalité du gaz disponible doive être   consommée   dans ce but, car la 

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 quantité de gaz n'est que faible par suite de la faible consommation de combustible. En général, il reste cependant encore un excès de gaz. On peut immédiatement soutirer cet excès de gaz du four à   cuire   et cela, soit au dessus de la charge soit en partie au dessus et en partie en dessous de la charge.

   Comme il règne une surpression dans le four à cuve,la répartition de la quantité de gaz entre le grillage des minerais et le départ du gaz peut aisément être réglée par étranglement de la conduite de départ de gaz, par exemple à l'aide d'un registre. Si on extrait le gaz en dessous de la charge, on obtient un gaz utile consistant presque exclusivement en CO et ayant un pouvoir calorifique d'au moins 2600 kcal/m3. Le gaz, qu'on extrait au dessus de la charge, a déjà subi une certaine oxydation par la réduction préalable susmentionnée du minerai, et ne possède en conséquence qu'un pouvoir calorifique quelque peu plus faible. 



   Le dessin annexé au présent mémoire représente un exemple d'exécution d'un dispositif convenant de façon particulièrement avantageuse à la réalisation du procédé décrit. Par la notation de référence 1, on désigne le four à cuve de petite hauteur à oxygène. En 2 sont représentées les tuyères à travers lesquelles le vent riche en oxygène est soufflé. En 3 est représentée la fermeture du gueulard et en 4 le four rotatif relié au four 1. Les ouvertures de départ du gaz de réduction peuvent être disposées en un endroit quelconque et ne sont par conséquent pas représentées, de même que les amenées de vent dans le four rotatif. 

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Claims (1)

1. REVENDICATIONS 1. Procédé de traitement métallurgique de minerai de fer au moyen de vent riche en oxygène dans un four à cuve de peu de hauteur fermé, caractérisé en ce'que le combustible est introduit dans le four, séparé des autres constituants du lit de fusion, et en ce qu'au moins le minerai est chauffé avant d'être introduit dans le four, par <Desc/Clms Page number 6> la combustion du gaz de réduction.

   2.- Four à cuve fermé pour le traitement métallurgique de minerai de fer au moyen de vent riche en oxygène, caractérisé en ce qu'il comprend des dispositifs d'introduction séparée du combustible et des autres consti- tuants du lit de fusion, ainsi que pour le chauffage préalable du minerai au moins.

   3.- Procédé suivant la revendication 3, caractérisé en ce que le combustible est introduit dans le four au gueulard, mais en ce que les autres constituants du lit de fusion sont introduits latéralement dans le four.

   4.- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que, pour le chauffage du minerai, un four rotatif est annexé au four à cuve,dans lequel four rotatif on brûle le gaz de réduction par une addition de vent, en sorte que le minerai chauffé tombe immédiatement du four rotatif dans le four à cuve.

   5.- Procédésuivant l'une ou l'autre des revendications 1 et 4, caractérisé en ce qu'on extrait du four à cuve la quantité de gaz en excès sur celle nécessaire au chauffage du minerai.

   6.- Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 et 4, caractérisé en ce qu'on soutire du four à cuve la quantité de gaz qui n'est pas nécessaire au chauffage du minerai, au dessus de la charge.

   7.- Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 et 4, caractérisé en ce qu'on soutire du four là cuve la quantité de gaz qui n'est pas nécessaire au chauffage du minerai,en dessous de la charge.

   8.- Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 et 4, caractérisé en ce qu'on soutire du four à cuve la quantité de gaz qui n'est pas nécessaire au chauffage du minerai, en partie au dessus de la charge et en partie en dessous de la charge.- <Desc/Clms Page number 7> 9.- Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 et 5, caractérisé en ce que la répartition du gaz entre la zone de chauffage dy minerai et le soutirage du gaz du four est réglée par étranglement de la conduite de soutirage du gaz.

   10.- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on chauffe le minerai jusqu'au voisinage du point de ramolissement.

   Il.- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on soumet à un préchauffage en marne temps que le minerai la totalité des constituants du lit de fusion à l'exception du combustible.

   120- Four à cuve suivant la revendication 2, caractérisé en ce qu'un four rotatif est raccordé latéralement au four à cuve au dessus de la charge.

   13.- Four à cuve suivant l'une ou l'autre des revendications 2 et 12, caractérisé en ce que le four rotatif est muni de dispositifs d'introduction de vent.

   14.- Four à cuve suivant la revendication 2, caractérisé en ce que des dispositifs de soutirage de gaz sont disposés en dessous et au dessus de la charge.

   15. - Four à cuve suivant l'une ou l'autre des revendications 2 et 14, caractérisé en ce que des dispositifs d'étranglement sont prévus dans les conduites de soutirage du gaz.

   16.- Four à cuve suivant la revendication 2, caractérisé en ce que des dispositifs de chargement du combustible sont prévus au gueulard.

   17. Four à cuve suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le four à cuve est un four à cuve de peu de hauteur.