BE493699A - - Google Patents

Description

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  PROCEDE ET DISPOSITIF POUR L'AGGLOMERATION DE MENUS MINERAIS. 



   Les minerais de fer dont on dispose pour la production de la fon- te brute se présentent pour la plupart sous la forme de menus, qu'il est né- cessaire d'agglomérer avant leur chargement dans les fours métallurgiques. 



  Cette agglomération doit souvent être précédée d'un traitement préalable, notamment lorsque les menus minerais comportent, outre les oxydes du fer, des oxydes de métaux volatilisables, par exemple du zinc, de l'étain, du plomb, de l'arsenic, etc., ou bien lorsqu'il s'agit de minerais sous forme de carbonates, par exemple de minerais contenant des quantités plus ou moins élevées   d'alcalis.   Dans le cas de menus minerais purs, l'agglomération est relativement simple. Elle s'effectue toujours dans la phase solide, par frit- tage dans des poches sur une bande transporteuse ou dans un four tubulaire rotatif, ou encore par briquettage, laminage, etc.

   Les minerais constitués par des carbonates sont habituellement grillés dans des fours à cuve à l'ai- de de brûleurs ou d'un chauffage au gaz du gueulard, ou bien dans des fours tubulaires rotatifs, en appliquant des fortes et des faibles températures de grillage. Dans le cas de minerais complexes il est nécessaire d'éliminer d'abord les oxydes métalliques volatilisables, par exemple par le procédé de retournage ou à l'aide de poches. 



   Le procédé selon l'invention s'écarte de ces méthodes en ce sens qu'il vise l'agglomération de menus minerais en passant par la phase liquide, ceci par fusion soufflée et en utilisant le fer métallique comme agent de transmission thermique. Outre que ce procédé offre la possibilité d'un en- richissement à un degré pratiquement quelconque des minerais en fer et une méthode simple et très sûre pour l'obtention de minerais de fer à résistance mécanique particulièrement   élevée   il est le premier à offrir la possibili- té de traiter de menus minerais   qui,'   en raison de leurs autres constituants, par exemple leur teneur en zinc, plomb, arsenic, etco, ne pouvaient être ag- glomérés à ce jour par frittage qu'après des opérations de préparation labo- rieuses. 

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     Comme   on le sait, on dispose, pour la production de la fonte bru- te, de grandes quantités de déchets provenant du travail mécanique du fer sous la forme de tournures;, de mitrailles, etc. Dans le procédé de production connu de la poudre de fer, on obtient des produits intermédiaires qui ne sont pas directement utilisables. Les loupes du procédé d'extraction directe dit de croupe constituent également des produits qui contiennent, suivant le mi- nerai traité, des quantités plus ou moins élevées de soufre et de phosphore, et qui ne peuvent être soumises à un procédé métallurgique que sous la for- me de mitrailles. Il est déjà connu de fritter, par le procédé de grillage de copeaux connu, les grandes quantités de copeaux disponibles dont les stocks sont rarement homogènes du point de vue de l'analyse.

   On obtient dans ce cas des produits fondus consistant essentiellement en oxydes. 



   La présente invention tire tout spécialement parti du fer métal- lique présent ou obtenu, étant donné qu'il a été constaté qu'il est possible d'obtenir à partir de menus minerais de toutes espèces, un minerai de fer par- ticulièrement utilisable, lorsque les menus minerais sont soumis à une fusion soufflée ensemble avec le fer métallique ou ses produits intermédiaires.

   Ici, le fer métallique représente le combustible nécessaire pour la fusion et pour l'apport de chaleur au procédé, lequel est exécuté en passant par la phase   liquidée   Dans ce procédé, l'addition de fer métallique varie, suivant le type de minerai et le degré d'enrichissement, entre 15 et   50 %   du poids de la char- geo Il est loisible, par exemple lorsque les menues mitrailles sont offertes avantageusement, d'introduire des quantités de fer métallique qui dépassent l'addition de fer nécessaire en tant qu'agent thermique. Le fer doit être ré- parti dans le minerai aussi uniformément que possible, par exemple en agitant soigneusement. Il va de soi que le fer peut tout aussi bien être introduit dans le récipient soufflé à l'état liquide. 



   Lors du soufflage de la charge les oxydes métalliques   volatili-   sables, le soufre ou les alcalis s'éliminent pour ainsi dire complètement. 



  Lorsque de telles matières d'accompagnement du fer valent la peine d'être re- cueillies en raison de leur quantité et de leur valeur, on dirige les gaz de la combustion vers des filtres, avec intercalation de chambres   d'époussiè-   rage, sur lesquels filtres ces matières se déposent presque complètement. 



   Tous les récipients à soufflage connus conviennent pour la fu- sion soufflée de la charge constituée par les menus minerais et le fer métal-   lique,   entre autres, par exemple, un convertisseur muni de tuyères de fond. 



  Dans ce convertisseur, lorsqu'on souffle un vent froid, réchauffé ou enrichi d'oxygène, les réactions entre les produits de la combustion du fer et les minerais en instance de   liquéfaction   sont tellement vives que le processus, une fois amorcé, s'opère et s'achève cependant que la charge subit une agita- tion et un brassage énergiques. A la fin de la période de soufflage qui, dans le convertisseur connu,dure 10 à 20 minutes selon la composition de la char- ge, on évacue la masse fondue par basculement et on la refroidit sous la for- me agglomérée, susceptible de traitement dans les hauts-fourneaux.

   Le pro- duit obtenu représente   un   minerai de fer de grande valeur dont la teneur en   oxyde   de fer est sensiblement supérieure à celle du minerai initial, ceci grâce à   l'additien   de fer. Lorsque le minerai de fer à traiter présente un caractère acide, on peut introduire dans la charge du convertisseur des   quan-   tités de chaux convenables, afin de produire un minerai fusible par lui-même. 



   Gomme les installations de convertisseurs connues sont d'un coût élevé et que la maçonnerie réfractaire de ces bassins de soufflage subit une usure relativement rapide, l'invention prévoit   l'emploi,   comme dispositif pour l'agglomération de menus minerais par fusion soufflée avec utilisation de fer métallique en tant qu'agent thermique, d'un four à cuve, notamment du four dit à chemise d'eau. Un tel four à chemise d'eau est adapté en vue du procédé de fusion soufflée selon   l'invention,   par le fait qu'on le munit d'un fond à tuyères   Menu   dans les convertisséurs, ce qui transforme le four à chemise   d'eau   en un convertisseur fixe ou basculant.

   Alors que les installa- tions de convertisseurs connues exigent des investissements élevés, la con- struction d'un   four   à chemise d'eau est particulièrement simple et sensible- ment moins coûteuse. En outre,la chemise d'eau empêche sûrement la calcina- 

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 tion du revêtement réfractaire et son incorporation dans le minerai fondu, ce qui permet de réduire notablement les périodes de soufflage et les frais   d'exploitation..   



   Le dessin annexé montre un exemple d'exécution du dispositif se- lon l'invention, destiné à agglomérer les menus minerais, partie en coupe longitudinale et partie en élévation. 



   La partie inférieure 2, formant chemise d'eau, du four 1, et qui présente un profil en double cône, se termine par un fond à tuyères 3, connu dans les convertisseurs. La boîte avant   4   du fond, lequel peut être inséré à l'aide du chariot 5, doit être raccordée par un simple dispositif de fixation simple à une conduite à vent fixe, non représentée, de sorte que le montage et le démontage du fond à tuyères peut s'effectuer en un minimum de temps et sans difficulté.

   Dans le cas représenté dans le dessin, le four est chargé à l'aide d'une benne 6,bien que l'on puisse utiliser aisément d'autres dis- positifs de chargement connus= Les gaz d'échappement du soufflage quittent le four par le tuyau de départ latéral 7, auquel peuvent se raccorder des cham- bres d'apaisement et des filtres, non représentés, destinés à recueillir des oxydes métalliques précieux,etc. 



   A la fin du processus de soufflage, la scorie de minerai déjà à point et de consistance fluide, est soutirée de la manière usuelle dans les fours à cuve, cependant que l'on réduit la pression du vent. Cette scorie peut être déversée directement dans un tambour d'agglomération, où elle se refroidit en balles, ou bien, elle peut être coulée, de la manière connue, dans des lits, moules, etc. 



   Finalement, il peut être indiqué de soutirer la scorie de souffla- ge dans un avant-creuset connu 8, chauffé ou non, à l'aide duquel elle est transportée pour être coulée ou transformée en morceaux à l'écart du four à chemise d'eau. L'emploi d'avant-creusets présente encore des avantages parti- culiers lorsque les minerais faisant partie de la masse fondue par soufflage contiennent des constituants d'intérêt commercial, par exemple la matte de cuivre, laquelle se sépare alors dans l'avant-creuset d'avec la scorie de soufflage et peut être extraite séparément.

Claims (1)

1. Dans l'ensemble, le four à cuve fixe, muni d'un fond à tuyères de convertisseur et appelé à être utilisé conformément à l'invention pour l'agglomération de menus minerais par fusion soufflée, notamment le four à chemise d'eau équipé de cette manière, représente un dispositif simple, d'un faible coût d'installation et d'une exploitation économique, pour l'exécu- tion du procédé de soufflage selon l'inventiono R E V E N D I 1.- Procédé pour l'agglomération de menus minerais, caractérisé en ce que les minerais sont amenés à l'état de fusion par l'application d'un soufflage et en utilisant le fer métallique comme agent thermique, la masse fondue étant transformée, avant ou après.refroidissement, en morceaux sus- ceptibles de subir un traitement métallurgiqueo 2.- Procédé selon la revendication 1,

   caractérisé en ce que des matières susceptibles de récupération, éventuellement contenues dans les gaz de combustion du processus de soufflage, sont séparées par apaisement et/ou filtrage de ces gaz.

   3.- Dispositif pour l'exécution du procédé selon les revendica- tions 1 et 2, caractérisé en ce que la fusion soufflée s'opère dans un four à cuve fixe (1), de préférence dans un four à chemise d'eau, dont le fond est constitué par un fond à tuyères interchangeable (3) de convertisseur, qui peut être raccordé à une conduite avant fixe.

   4.- Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le chargement du four à chemise d'eau (1) s'effectue à 1'aide d'une benne <Desc/Clms Page number 4> (6) avec fond à ouverture automatique.

   50 - Dispositif selon les revendications 3 et 4, caractérisé en ce que des chambres d'apaisement et des filtres, pour le dépôt et la récu- pération des matières de valeur, sont raccordées au tuyau de sortie des gaz (7), partant de la partie supérieure du four à cuvea 6. - Dispositif selon les revendications 3 à 5, caractérisé en ce qu'un avant-creuset transportable (8), chauffé ou non, est susceptible d'être adjoint au four à cuve (1), le profil de cet avant-creuset permettant la séparation des constituants de la scorie en fusion selon leur poids spé- cifique.

   7.- Dispositif pour l'exécution du procédé selon les revendi- cations 1 et 2, caractérisé par un convertisseur garni de tuyères de fond.