BE541931A - - Google Patents

Info

Publication number
BE541931A
BE541931A BE541931DA BE541931A BE 541931 A BE541931 A BE 541931A BE 541931D A BE541931D A BE 541931DA BE 541931 A BE541931 A BE 541931A
Authority
BE
Belgium
Prior art keywords
gases
waste gases
zone
reaction space
waste
Prior art date
Application number
Other languages
English (en)
Publication of BE541931A publication Critical patent/BE541931A/fr

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/28Manufacture of steel in the converter
    • C21C5/38Removal of waste gases or dust
    • C21C5/40Offtakes or separating apparatus for converter waste gases or dust
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25Process efficiency

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
  • Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)

Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 



   Au cours de l'affinage des fontes et autres bains de fer contenant du carbone, principalement dans l'affinage avec em- ploi de gaz enrichis en oxygène, en particulier d'oxygène à forte teneur ou de pureté technique, il se produit des gaz résiduaires qui contiennent des oxydes métalliques à l'état      de poussière fine. Ces gaz résiduaires contiennent une quan- tité importante de chaleur sensible. 



   La présente invention a en vue la création d'un procédé rationnel d'exploitation et respectivement d'épuration des   gaz"résiduaires   engendrés lors de l'affinage des bains de fonte ou autres bains de fer contenant du carbone,   principa-   

 <Desc/Clms Page number 2> 

 lement dans l'affinage avec utilisation de gaz enrichis en oxygène, en particulier d'oxygène à forte teneur   ou techni-   quement pur. L'invention consiste essentiellement en l'ofccur rence en ce que les gaz résiduaires sont amenés au moins à un procédé de production ou de traitement de matières pre-   . mières   ou auxiliaires de métallurgie, ou de produits ou sous- produits métallurgiques, avec lesquels ils sont mis en con- tact direct.

   De cette manière, simultanément on utilise la chaleur sensible des gaz résiduaires dans le procédé lui an- nexé et on obtient dans ce procédé annexé une épuration ou dépoussiérage tout-au-moins poussé des'gaz résiduaires. 



   Dans ce procédé annexé une partie tout-au-moins de la pous- sière fine est retenue, étant donné que les gaz résiduaires ,viennent effectivement en contact direct avec la matière à   : traiter.   Comme dans ces procédés annexés on a affaire à 'des procédés de production'ou de traitement de matières qui conviennent par exemple pour la mise en oeuvre dans un pro- cédé d'obtention d'acier, la poussière fine, laquelle se compose en grande partie d'oxydes de fer, non seulement ne s'avère nullement nuisible, mais de plus elle est revalorisée d'une manière avantageuse.

   Dans la mesure   où   cela parait in- dispensable, les gaz résiduaires, après que leur chaleur sen- sible a été'mise à profit dans ces procédés annexés, peuvent encore être dirigés vers une installation de dépoussiérage, et en l'occurrence l'importance de cette installation de dé- poussiérage peut être établie dans de plus petites dimensions, en tenant compte de la fraction de poussière retenue le cas échéant dans les procédés annexés. Toutefois, selon   l'inven-   tion les gaz résiduaires sont de préférence mis à profit dans des procédés de production ou de traitement de matières pre- mières ou auxiliaires métallurgiques, ou de produits ou sous- produits métallurgiques, qui'déjà requièrent en soi une ins- tallation de dépoussiérage.

   Comme dans une installation de 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 dépoussiérage on est fréquemment moins tributaire de la va- leur de la teneur en poussière des gaz résiduaires que de la 'quantité de gaz qui la t'raverse, il est possible ainsi, sans dépenses supplémentaires ou tout-au-moins sans dépenses supplémentaires importantes, de produire le dépoussiérage des gaz résiduaires engendrés au cours de   1-'affinage   dans le même processus opératoire avec le dépoussiérage des gaz ré- siduaires engendrés dans le procédé annexé considéré, si bien qu'on économise une installation d'épuration des gaz pour les gaz résiduaires produits au cours de l'affinage,

   La partie de la poussière contenue dans les gaz résiduaires engendrés lors de l'affinage qui n'est pas retenue dans le procédé dans le- quel le gaz résiduaire est utilisé comme gaz de chauffage   ,'n'est   en général que très réduite, et pour cette raison l'in- .;commodité causée au.voisinage par les fumées est tout-au-moins' .ramenée à une valeur tolérable, si pas entièrement supprimée, sans que des installations de dépoussiérage soient nécessaires. 



   Mais, de tels gaz résiduaires possèdent aussi un certain pouvoir combustible à cause de leur teneur élevée en oxyde de ,carbone.. D'ordinaire ces gaz, à la sortie du récipient d'af- finage ou respectivement à l'embouchure du convertisseur, sont mélangés avec de l'air, c'est-à-dire que les gaz résidu- aires s'écoulant dans la cheminée entrainent avec eux de l'air. Par cet apport d'oxygène il se produit alors une com- bustion de l'oxyde de carbone contenu dans les gaz résiduai- res et la valeur combustible des gaz résiduaires est inuti- lement gaspillée. Bu fait de cette combustion, la température s'élève dans la cheminée et, pour maintenir cette température dans des limites admissibles, on est dans l'obligation de mé- langer.avec les gaz résiduaires une quantité d'air relative- ment grande.

   Il s'est avéré que le volume des gaz résiduaires sortant de la cheminée et dilués avec de l'air représente un multiple du volume proprement dit des gaz résiduaires et, par 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 suite de 1'accroissement de volume de même que de la tempé- rature résultant de la combustion de l'oxyde de carbone, une épuration des gaz résiduaires est rendue notablement plus difficile. Une, séparation des particules de poussières con- tenues dans   le!gaz   résiduaire avec les moyens normaux de .la technique de dépoussiérage est déjà en soi très difficile et onéreuse vu que les particules de poussières, lesquelles sont obtenues en partie par l'intermédiaire de la phase gazeuse, ont fréquemment une grandeur de 0,5 et,moins, et ces difficultés sont encore accrues par l'accroissement du vo- lume des gaz à épurer.

   Les procédés connus de la technique de dépoussiérage n'opèrent le plus souvent qu'à des tempéra-   -tures   inférieures et il est de ce fait nécessaire dans l'em- ploi de ces procédés de produire un refroidissement des gaz ;résiduaires lequel nécessite par suite des quantités considé- rables de gaz résiduaires traiter des installations étendue$ et est donc coûteux; dans la plupart des cas ce refroidisse- ment ne permet pas'une valorisation profitable ou du moins une utilisation impmrtante de la chaleur sensible contenue dans le gaz résiduaire et de son pouvoir calorifique. Mais si on laisse ces gaz résiduaires s'échapper dans l'atmosphère, il en résulte non seulement une incommodité pour le voisinage à cause des fumées, mais encore une perte importante de matiè- re.

   En vue de mettre à   profit le   pouvoir combustible des gaz résiduaires et de maintenir aussi petit que possible le volume de gaz à épurer, il a déjà été proposé   d'empêcher   le mélange d'air avec les gaz résiduaires d'un convertisseur et de puri- fier les gaz résiduaires non mélangés après refroidissement préalable, de cette manière les gaz résiduaires épurés pouvant alors être employés comme gaz de chauffage, par exemple en four Siemens-Martin. Mais ce refroidissement des gaz résiduaires est de nouveau relié   à   une dépense relativement importante et une-partie considérable de la chaleur sensible contenue dans les gaz résiduaires est perdue.

   Indépendamment de ceci ltépu-      

 <Desc/Clms Page number 5> 

 ration, compte tenu de la petite dimension de grain des oxydes de fer contenus dans les gaz résiduaires, s'avère ici aussi extrêmement difficile. 



     C'est   pourquoi suivant une forme de réalisation préfé- rée de l'invention, en vue d'éviter ces inconvénients, il est ajouté aux gaz résiduaires, seulement dans la zone de traitement ou respectivement dans l'espace de réaction ou juste, avant, des gaz contenant de l'oxygène, avantageusement en quantité nécessaire à la mise en valeur de leur pouvoir combustible, par exemple par injection, tandis qu'un refroi- dissement des gaz résiduaires et une introduction d'air dans ceux-ci sont évités tout-au-moins de manière importante . sur leur trajet jusque juste en avant de l'espace de réac- tion.

   Suivant l'invention, l'apport total d'oxygène sous   ! la   forme d'air dans les gaz résiduaires jusqu'à l'endroit juste avant l'espace de réaction ou dans ce dernier, endroit où les gaz contenant de l'oxygène causant la combustion sont amenés, est maintenu en-dessous de 10   %   de la quantité doxy- gène nécessaire pour la combustion des gaz résiduaires, si bien que le pouvoir combustible des gaz résiduaires reste disponible pour le procédé qui lui est annexé.

   Lorsqu'il faut des températures plus élevées dans l'espace de réactif on peut dans le cadre de l'invention, mélanger aux gaz rési- duaires des gaz avec pouvoir calorifique plus élevé que   ce*   lui'des gaz résiduaires, ou bien on peut les introduire dans l'espace de réaction; on peut encore prévoir un chauffage supplémentaire par brûleurs   à'gaz   ou à'huile. Lorsqu'on évi- te complètement une admission d'air dans les gaz résiduaire, ces derniers contiennent jusqu'à environ 90 % d'oxyde de car- bone et par conséquent leur pouvoir calorifique est déjà asses élevé et de l'ordre de 2500 kcal/m3, et c'ést ainsi que sou- vent on peut trouver ce pouvoir calorifique suffisant.

   Le cas. échéant, on peut également mélanger à la matière en mor- 

 <Desc/Clms Page number 6> 

 ceaux à traiter des combustibles   suppléméntaires,    -en   parti- culier des combustibles solides, et de cette manière on peut également obtenir des pointes locales de température. 



   Dans un procédé de frittage ces pointes locales de tempéra- ture peuvent par exemple accélérer entre les grains de la matière de frittage le collage des grains individuels. Com- me combustibles solides de ce genre à ajouter, on retiendra par exemple le charbon ou la poussière de piston. 



   Dans la plupart des cas on mettra à profit le contenu total calorifique disponible des gaz résiduaires pour le pro- cédé annexé. Mais on a toutefois également la possibilité de .régler l'allure de la température dans le procédé annexé, en ce sens que l'on règle le pouvoir calorifique des gaz   résiduaires   en rapport avec le besoin de calories du procédé annexé par déséquilibrage partiel de la combustion d'oxyde   '.:;

  de   carbone dans ce procédé annexé, cas où par admission d'air étranglée à l'embouchure du convertisseur ou endroit ana- logue on peut régler le rapport entre les quantités   de'gaz   oxygénés introduites à l'embouchure du convertisseur et cel- les introduites à l'avant ou à l'intérieur de l'espace ré- actionnel du procédé annexé.   On.peut   ainsi bien adapter la quantité de chaleur offerte à la quantité de chaleur deman- déé dans ce procédé. 



   Il est avantageux d'admettre les gaz résiduaires dans un procédé dans lequel les matières premières ou auxiliaires .métallurgiques à traiter etc., parviennent de manière conti- nue ou peu à peu dans la zone de réaction, et de les faire passer de l'extérieur de la zone de réaction à travers la matière à traiter, de manière que les gaz sur leur parcours en arrière de la zone de réaction cèdent encore une partie ,aussi importante que possible de leur chaleur et sortent for- tement refroidis. Pendant leur passage à travers la matière en-morceaux, les gaz résiduaires se débarrassent en outre 

 <Desc/Clms Page number 7> 

 par ce moyen des petites ,articules de poussière et, si mal- gré- cela un dépoussiérage parait encore nécessaire, ce dépous- suérage est facilité du fait que les gaz sont déjà refroidis dans une mesure importante.

   Dans un procédé dans lequel la matière à traiter est introduite de manière continue ou peu .à peu, conduite à la zone de réaction et retirée de celle-ci, l'admission des gaz contenant de l'oxygène ou de l'air se fait à travers la matière sortante en se rendant à la zone      de réaction. De cette manière\ d'une part la matière sortan-      te est refroidie et d'autre part la naleur de cette dernière est employée pour le préchauffage de l'air de combustin. 



   Lorsque ce courant d'air dans l'opération intermittente d'af- finage est maintenu pendant les intervalles d'affinage, on ,'favorise ainsi une distribution régulière de la chaleur. 



     ;Mais   on a toutefois aussi la possibilité par admission alter- née des gaz contenant de l'oxygène ou d'air à diverses zones de l'espace de réaction, de décaler de manière quelconque la zone de température maximum dans l'espace de réaction. On peut alors introduitre les gaz résiduaires au même endroit dans l'espace de réaction, tandis que l'on amène l'air de .combustion par des tuyères ou dispositifs analogues, depuis l'extérieur à l'espace de réaction, aux endroits où la combus- tion et ainsi la zone de température maxima doit être décalée. 



  Par exemple dans les fourneaux d'affinage avec alimentation interrompue par admission alternative de l'air de combustion à.diverses zones, on peut réaliser une progression de la zone de combustion à travers la colonne'd'alimentation; tou- tefois, l'utilisation de la chaleur est alors plus réduite que dans un procédé où la matière se déplace à travers la zone de combustion et les gaz de fumée qui s'échappent préchauffent la matière à traiter   et.   où la matière traitée est refroidie par échauffement de l'air de 'combustion. 



   -Pour autant qu'un chauffage permanent de la zone de réac- 

 <Desc/Clms Page number 8> 

 tien semble   souhaitable,   on peut en cas de livraison inter- 
 EMI8.1 
 mittcntc de gaz résiduaires des groupes lJ. <.1-'" Ü G , par exem- ple des convertisseurs, amener les gaz résiduaires de plu- sieurs groupes d'affinage de la série au procédé annexé, ou bien, pour autant qu'il n'existe pas plusieurs groupes d'affinage, on peut ponter d les intervalles par introduction d'autres gaz de chauffage à l'espace de réaction ou par chauffage de celui-ci au moyen de brûleurs à huile ou à gaz. 



   Dans le mode opératoire selon l'invention, les gaz rési- duaires se produisant dans l'affinage peuvent par exemple s'employer pour le grillage du minerai de fer, ce qui per- met d'obtenir des avantages économiques au point de vue uti- -lisation des calories. la poussière fine contenue dans les ,gaz résiduaires du procédé d'affinage demeure en partie dans :la matière de grillage et, dans le cas où elle ne colle pas simplement au minerai, elle est frittée conjointement avec le minerai fin de grillage. Dans les installations modernes de grillage à grande puissance, une installation de dépoussié- rage est en soi nécessaire, et les fractions de poussière non retenues dans le procédé de grillage sont séparées dans cette installation de dépoussiérage par ailleurs indispensa- ble.

   Par exemple les gaz résiduaires issus du processus d'af- finage peuvent également être employés dans une installation de frittage pour minerai de fer, éventuellement dans un four tubulaire rotatif. En l'occurrence il est nécessaire d'avoir uhe température plus élevée.   C'est   pourquoi, en cas de néces- sité, on peut prévoir un chauffage auxiliaire avec brûleurs à gaz ou à huile. 



   De même, on peut employer les gaz résiduaires pour la cuisson de la chaux d'aciérie en vue de la faire réagir avec des oxydes de fer. Du fait que l'on fait passer les gaz d'af- finage à travers la chaux à cuire, les fractions poussiéreu- ses sont retenues par les morceaux de chaux et se précipitât 

 <Desc/Clms Page number 9> 

 
Sur ceux-ci. C'est justement sous cet état de division très fine que les oxydes de fer sont les plus actifs et on   #   ainsi la possibilité par l'emploi d'une chaux d'aciérie cuite, obtenue suivant l'invention, comme formateur de sco- ries dans un procédé de production d'acier, d'obtenir une formation rapide de la première scorie fluide par suite de ce mélange des oxydes de fer très finement divisé avec la 
Chaux.

   L'emploi de gaz résiduaires contenant de la poussiè- re d'oxyde de fer pour la cuisson de la chaux peut, en cas d'accumulation appropriée d'oxydes de fer à la surface de la chaux et de température plus élevée,' conduire déjà à des formations locales de ferrite de calcium au cours de la cuisson-de la chaux. Dans la cuisson de la chaux il y a sé- paratin de l'anhydride carbonique volatil de la chaux par   {l'apport   de chaleur. La vitesse de séparation de l'anhydride : carbonique dépend fortement à la pression atmosphérique   de la   valeur de la température.

   En cas de fonctionnement in-   termittent,   il n'y a pas d'apport de chaleur dans l'interval- le, la température de la matière à cuire s'abaisse, le déga-   gement   d'anhydride carbonique se ralentit et cesse complète- ment lorsqu'on franchit une certaine température. En outre, la pression partielle de l'anhydride carbonique est importan- te pour le dégagement de celui-ci. Dans l'intervalle, l'anhy-   dride   carbonique séparé n'est pas entraîné par suite du man- que du courant gazeux de chauffage, la pression partielle de l'anhydride carbonique augmente et la séparation d'anhydride carbonique vient à cesser.

   Or, la cuisson de la chaux ne se fait pas d'ordinaire exactement à une température qui cor- respond à la température dedécomposition nécessaire, mais au contraire cette température de décomposition est constam- ment dépassée, et c'est pourquoi, même en cas de fonctionne- ment intermittent, la température pendant les intervalles ne descend pas en-dessous de la température de décomposition. 

 <Desc/Clms Page number 10> 

 



  Dans un procédé où la chaux est introduite continuellement ou peu à peu à la zone de traitement dans l'espace de réac- tion et en est retirée, suivant l'invention on opère de manière à introduire les gaz résiduaires dans l'espace de réaction dans les périodes intermittentes, et de manière . que dans les intervalles entre les   périodes'd'introduction   des gaz résiduaires on amène   de' l'air ,.   depuis le c8té de la sortie, en petite quantité, à travers la matière sortante dans la zone de traitement, quantité qui ne cause pas un refroidissement inadmissible de la zone de traitement, mais qui toutefois détermine un mouvement d'écoulement dans la zone de traitement.

   Ces petites quantités d'air qui sont -introduites en contre-courant par rapport à la matière à   /cuire   s'échauffent dans la chaux chauffée et déjà cuite, ;laquelle est en état d'être retirée, et elles provoquent un 'écoulement dans l'espace de réaction qui entraîne l'anhydri-   de   carbonique et abaisse la pression partielle de l'anhydri- de carbonique au point que la séparation d'anhydride carbo- nique se poursuit. L'air fortement chauffé par passage à tra- vers la chaux cuite très chaude empêche ainsi un abaissement trop prononcé de la température des morceaux individuels de chaux dans la zone de réaction.

   Ce fonctionnement intermit- tent offre l'avantage que pendant les intervalles il peut y avoir un certain équilibrage de la température dans les mor- ceaux individuels de la matière de cuisson, et il en résul- te que les conditions de cuisson de la chaux s'améliorent et que le dégagement gazeux est favorisé. 'Ce fonctionnement in- termittent correspond au fonctionnement du convertisseur. 



   Alors que le fonctionnement intermittent est 'considéré en général comme un inconvénient lorsque la chaleur des gaz résiduaires doit être exploitée, ce fonctionnement inter- mittent du convertisseur con'stitue dans le cadre de l'inven- tion un avantage. Il est simplement nécessaire ici que les 

 <Desc/Clms Page number 11> 

 quantités d'air, circulant à travers l'espace de réaction pendant les intervalles, d'une part ne soient pas grandes au point qu'il en résulte un refroidissement inadmissible, mais suffisent d'autre part à maintenir l'écoulement en vue de l'évacuation de l'anhydride carbonique et de la diminution de la pression partielle de celui-ci. 



   L'invention peut encore trouver avec un avantage tout particulier une application dans le frittage de matières gra- nulaires qui contiennent des oxydes de fer à la température de frittage ou qui doivent en contenir. De telles matières sont par exemple des minerais de fer ou des magnésites brutes. La magnésite pour les applications comme matériau ré-'   .fractaire   doit être cuite jusqu'à frittage pour qutelle ne   ''s'hydrate   pas par l'eau ou ne le fasse ,que superficiellement. 



    / En   outre, la magnésite dans la cuisson céramique et dans les      .fours industriels ne doit pas ultérieurement diminuer de   ' volume.   Les magnésites requièrent pour leur frittage des températures différemment élevées en fonction de leur teneur en fondants. Des magnésites très pures ne sont pas bien cuites'même à 1700  C. On utilise de préférence comme fon- dants pour l'amélioration des propriétés de frittage de l'oxyde de fr, et c'est pourquoi les magnésites convenant au frittage doivent contenir des oxydes de fer en vue d'amélio- rer leur aptitude au frittage.

   On réussit également à fritter à des températures opératoires tolérables des magnésites non   frttables   à elles seules, à cause de leur teneur rédui- te en oxydes.de fer et autres fondants; en y mélangeant de l'oxyde de fer. Ce frittage se fait d'autant plus facilement et régulièrement que les oxydes de fer ajoutés sont finement divisés. Or, le contenu des gaz résiduaires en oxydes de fer à l'état de poussière (dimension de grain d'environ 0,5 ) est assez importante, et   il.se   produit par les oxydes de fer.qui s'envont avec les gaz résiduaires une perte voisine de 1 % du métal produit. Du fait que l'on fait passer les 

 <Desc/Clms Page number 12> 

 gaz d'affinage à travers la matière à fritter, les fractions à l'état de poussière sont retenues par la matière de fritta- ge et s'y précipitent.

   L'enrichissement de la matière de frit- tage en oxydes de fer très finement divisés améliore de ma- nière importante son aptitude au frittage. Dans le cas des , magnésites, ces oxydes de fer très finement divisés consti- tuent un agent fondant particulièrement efficace et on est désormais en mesure d'ajouter à des magnésies même très pu- res des oxydes de fer en quantité telle qu'elles puissent être aisément frittées, abaissant en l'occurrence les tempé- ratures nécessaires de frittage. Par contre dans le frittage de minerai, les oxydes de fer les plus fins qui se déposent entre les grains grossiers du minerai sont des composants .qui arrivent plus vite à la température de frittage par ; suite de leur dimension de grain plus réduite.

   Ici, le frit- tage est favorisé non par la combinaison chimique avec les oxydes de fer de la poussière des gaz résiduaires, mais bien parce que la poussière des   gaz   résiduaires par suite de leur finesse se fritte plus facilement et forme un pont solide entre lés morceaux à fritter. Indépendamment de ces avantages on obtient également par passage des gaz résiduaires à tra- vers la matière à fritter un dépoussiérage des gaz   résiduaires,   résolvant ainsi, en partie du moins, le problème ardu de l'épuration des gaz résiduaires. 



   Il a déjà été proposé d'amener les gaz résiduaires engen- drés au cours de l'affinage, non pas à un procédé de produc- tion ou de traitement de matières premières ou auxiliaires métallurgiques, ou de produits ou sous-produits métallurgi- ques, mais à un procédé pyrométallurgique dans lequel ces gaz résidupires sont utilisés eux-mêmes comme participants de la réaction dans le procédé. Comme procédé pyrométallurgi- que de cette nature on retiendra surtout le procédé au haut- fourneau, et il s'est avéré en l'occurrence que l'on rencon- 

 <Desc/Clms Page number 13> 

 tre de sérieuses difficultés du fait que l'aciérie et le haut--fourneau dans la plupart des cas ne sont pas directe-      ment voisins.

   Il faut par conséquent des canalisations tubu- laires excessivement longues depuis l'aciérie jusqu'au haut- fourneau, et les difficultés de transport à travers ces cana-   lisations   tubulaires résident dans le fait qu'il s'accumu- le de la poussière dans les canalisations et surtout que la ' température élevée des gaz résiduaires rend plus difficile l'emploi de ventilateurs de transport. Les difficultés sont si grandes ici, que ces procédés, dans lesquels les gaz rési- duaires eux-même sont mis à profit dans un procédé pyromé- tallurgique comme participants à la réaction, ne peuvent ,être mis en oeuvre économiquement que lorsqu'on prévoit dans ;une nouvelle installation le haut-fourneau et l'aciérie      à proximité immédiate.

   Par contre, des installations de pro- duction ou de traitement de matières premières ou auxiliai- res métallurgiques, ou de produits ou sous-produits métallur- giques, peuvent être édifiées directement en aciérie ou près des convertisseurs, même dans une aciérie déjà existante. 



   Dans'le dessin, on explique de manière schématique l'in- vention à l'aide dtexemples de réalisation. 



   La figure 1 représente l'exploitation des gaz résiduaires dans un four à cuve pour la cuisson de la chaux. 



   La figure 2 montre l'exploitation des gaz résiduaires dans un four tubulaire rotatif pour le frittage de matières granuleuses. 



   Dans l'exemple de réalisation suivant la figure 1, on affine par exemple dans deux convertisseurs 1 et 2 de la fon- te, avec emploi de gaz enrichis en oxygène ou d'oxygène tech- niquement pur injectés contre la surface du bain. Les gaz résiduaires engendrés sont aspirés de l'embouchure de con- vertisseur 3 par des coiffes'de tirage 4 et 5. Ces coiffes de tirage 4, 5 sont raccordées à un canal annulaire 6; il est prévu des tiroirs 7, 8 qui isolent du canal annulaire 

 <Desc/Clms Page number 14> 

 le cenvertisseur 1 ou 2 justement hors service ou respecti- ,vement sa coiffe de tirage   4   ou 5. Les convertisseurs sont      mis alternativement en service, si bien que pendant la pério- de d'affinage d'un convertisseur, l'autre est chargé, dis- posant ainsi constamment d'à peu près la.même quantité de . gaz résiduaires. 



   A partir du canal annulaire 6, des-ouvertures 9 donnent dans un four à cuve 10, ouvertures qui sont uniformément distribuées sur le pourtour du four. La matière à traiter dans le four à cuve 10 est balayée par les gaz chauds et extrait de ceux-ci la chaleur et une partie de la poussière. 



   La grandeur effective de la fente   14   entre l'embouchure de convertisseur 3 et la coiffe de tirage   4   ou 5 est réglable. 



  A l'aide d'une enveloppe cylindrique 23, réglable en hauteur ;au moyen d'un palan à chaîne   24   ou d'un système similaire, on peut obturer complètement la fenté 14 ou   l'ouvrir   partiel- lement, et ainsi on peut éviter dans une grande mesure une admission d'air en'cet endroit. On peut donc empêcher une combustion dans la coiffe de tirage 4 ou 5, et les gaz parviennent avec leur pouvoir combustible intact à travers les ouvertures 9 dans le four à cuve 10 où la combustion a lieu par l'air de combustion qui y est admis. A cet effet il est prévu une soupape 15 dans la partie inférieure du four à cuve 10. Mais le cas échéant on peut aussi amener de l'air de manière réglée à l'embouchure de convertisseur 3, si bien que la combustion de l'oxyde de carbone n'est que par- tiellement transposée dans le four à cuve 10. 



   La partie supérieure du four à cuve 10 sert au refroidis- sement complémentaire des gaz résiduaires pour le dépoussié- rage qui suit et pour le préchauffage de la matière à trai- ter. Dans la partie supérieure, le gaz résiduaire refroidi est aspiré dans un conduit annulaire 11 et est amené à une installation de dépoussiérage 12 de construction quelconque. 



  La poussière récupérée dans l'installation   d'épuration   peut 

 <Desc/Clms Page number 15> 

 servir pour des applications techniques quelconques en métal- lurgie. Après l'installation de dépoussiérage à le gaz épuré est envoyé dans l'atmosphère au moyen d'un.ventilateur de tirage par aspiration. 



   Dans la forme de réalisation suivant la figure 2, on en- voie à un four tubulaire rotatif 16 les gaz'résiduaires d'un convertisseur 1, dans lequel on affine, de la fonte par des gaz enrichis en oxygène ou respectivement par de l'oxygène à fort pourcentage ou techniquement pur et injectés contre la surface du bain. Par une coiffe de tirage 17 'on aspire les gaz résiduaires de l'embouchure de convertisseur 3 et ceux-ci parviennent dans la chambre de vidange 18 d'un four tubulai- .re rotatif 16. La matière à fritter dans le four tubulaire      ; rotatif 16 est balayée par les gaz résiduaires chauds et en   ;extrait   la chaleur et une partie de la poussière.

   Ici aussi   :.on   peut modifier la grandeur effective de la fente 22 entre l'embouchure de convertisseur 3 et la coiffe de tirage 17 et l'on peut étrangler ou arrêter à cet endroit l'admission d'air. Il est de nouveau prévu une enveloppe 23 de forme cy- linddrique laquelle est réglable en hauteur au moyen d'un pa-   lan à   chaîne' ou dispositif analogue. Ici, lorsque   ltenvelop-     pe 23   est'abaissée en sa position la plus basse, on peut   ar-     réter   complètement l'admission d'air à l'embouchure de con- vertisseur et l'on peut également.admettre en cet endroit une quantité plus ou moins grande d'air au cas où le manteau est en position soulevée.

   Par les tubulures 25 qui débouchent dans la chambre de vidange 18 on peut introduire de manière réglée de   l'air à   travers les soupapes 26, si bien que la com- bustion des gaz résiduaires se produit dans la partie gau- che du four tubulaire rotatif 16. La partie droite du four tubulaire rotatif 16 sert au refroidissement supplémentaire des gaz résiduaires,   ceux-ci.cheminant   à travers la masse à fritter. Ainsi la matière à fritter est préchauffée et les gaz résiduaires suffisamment refroidis pour qu'un dénpoussassiéres 

 <Desc/Clms Page number 16> 

 ultérieur ne soulève aucune difficulté. A l'extrémité 19 du four le gaz résiduaire refroidi est amené à une installation de dépoussiérage 20 de construction quelconque.

   On peut uti- liser la poussière récupérée dans l'installation, de dépoussié- rage pour des-applications quelconques de-la technique métal-   -lurgique.   Après l'installation de dépoussiérage on aspire les gaz épurés au moyen d'un ventilateur de tirage par aspi- ration- 21 et on les envoie à l'atmosphère. 27 représente un dispositif de transport pour la matière à fritter. 



   Revendications.

Claims (1)

  1. -o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o-o- ,1/ Procédé d'exploitation et/ou d'épuration des gaz rési- duaires se produisant lors de l'affinage de bains de fonte ou 'autres bains de fer contenant du carbone, principalement lors de l'affinage avec emploi de gaz enrichis en oxygène, en par- ticulier d'oxygène à fort pourcentage ou techniquement pur, caractérisé en ce qu'on conduit les gaz résiduaires au moins à un procédé de production ou de traitement de matières premiè- res ou auxiliaires métallurgiques, ou de produits ou sous- produits métallurgiques, avec lesquels ils sont mis en contact direct:
    2/ Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on ajoute aux gaz résiduaires, seulement dans la zone de traitement, ou respectivement dans l'espace de réaction, ou encore juste avant, des gaz contenant de l'oxygène, avantageu- sement en une'quantité nécessaire pour la mise à profit de leur pouvoir calorifique, par exemple par insufflation de ceux-ci, tandis que l'on évite tout-au-moins dans une grande mesure un refroidissement des gaz résiduaires et une admission d'air dans ceux-ci dans leur parcours jusqu'au moment où ils arri- vent presque devant l'espace de réaction.
    3/ Procédé suivant les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'apport total d'oxygène sous la forme d'air aux gaz <Desc/Clms Page number 17> résiduaires, jusqu'à l'endroit juste avant ou"dans l'espace de réaction où sont amenés les gaz oxygénés causant la com- bustion, est maintenu en-dessous de 10 % de la quantité d'oxy- gène nécessaire à la combustion des gaz résiduaires.
    4/ Procédé suivant les revendications 1 à 3, caractérisé , en ce qu'on amène les gaz résiduaire's à un procédé dans le- quel les matières premières ou auxiliaires métallurgiques, etc. à traiter parviennent constamment ou peu à peu dans la zone de réaction, et en ce qu'on les guide hors de la zone de réaction en passant à travers la matière à traiter.
    5/ Procédé suivant les revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'en vue d'élever la température dans la zone de trai- .tement on chauffe supplémentairement cette zone.
    ;' 6/ Procédé suivant les revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'on mélange aux gaz résiduaires des gaz ayant un pou- ..voir calorifique supérieur à celui des gaz résiduaires, ou en ce qu'on les introduit dans l'espace de réaction.
    7/ Procédé suivant les revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'on mélange à la matière en morceaux à traiter des combustibles en supplément, en particulier des combustibles solides.
    8/ Procédé suivant les revendications 1 à 7, caractérisé en ce que, dans le fonctionnement intermittent d'affinage, on comble les intervalles par introduction d'autres gaz de chauf- fage dans-la zone de réaction, ou par chauffage de cette dernière avec des brûleurs à huile ou à gaz.
    9/ Procédé suivant les revendications 1 à 8, caractérisé en ce que, dans un procédé dans lequel la matière à traiter, introduite continuellement ou'peu à peu, est amenée à la zone de traitement et en est retirée, l'admission des gaz contenant de l'oxygène, ou l'air se fait à la zone de réaction à travers la matière à retirer, l'admission d'air en cas de fonctionnement intermittent d'affinage pouvant être poursuivie du côté de sortie pendant les intervalles d'affinage. - <Desc/Clms Page number 18> 10/ Procédé suivant les revendications 1 à 9, caractérisé en ce que, par admission alternée des gaz contenant de l'oxy- gène ou de l'air à des zones différentes de l'espace de réac- , tion, on peut déplacer la zone de température maximum dans l'espace de réaction.
    11/ Procédé suivant les revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'on règle le pouvoir thermique des gaz résiduaires en rapport avec les besoins en calories du procédé subséquent par déplacement partiel de la combustion de l'oxyde de car- bone dans ce procédé subséquent, étant donné que' par admission d'air étranglée à l'embouchure du convertisseur ou endroit . analogue, on règle le rapport entre les quantités de gaz oxy- .gênés introduites à l'embouchure du convertisseur et celles ;introduites devant ou dans l'espace de réaction.
    12/ Procédé suivant les revendications 1 à 11, caractérisé en ce que l'on utilise comme gaz de chauffage'les gaz résidu- aires dans des procédés de production ou de traitement de ma- tières premières ou auxiliaires métallurgiques, ou de pro- duits ou sous-produits métallurgiques, qui exigent en soi une installation de dépoussiérage.
    13/ Procédé suivant les revendications 1 à 12, caractéri- se par son application pour la cuisson de chaux convenant coin- me addition dans un procédé de fabrication d'acier, et cela en faisant passer les gaz résiduaires à travers la qhaux à cuire dans un espace de réaction.
    14/ Procédé suivant la revendication 13, caractérisé en ce qu'on introduit continuellement ou peu à peu la chaux dans la zone de traitement à l'intérieur de l'espace de réaction et la.retire de celui-ci, en ce quton amène les gaz résiduai- res à l'espace de réaction par périodes intermittentes et en ce que, dans les intervalles entre les périodes d'admission des gaz résiduaires, on introduit de l'air dans la zone de trait ement, en petite quantité, par.le c8té de sortie et à <Desc/Clms Page number 19> travers la matière à retirer, quantité qui ne provoque pas un refroidissement inadmissible de la zone de réaction mais qui toutefois détermine un mouvement d'écoulement dans la zone de traitement.
    15/ Procédé suivant les revendications 1 à 12, caractéri- . se par son application pour le frittage de matières granuleu- ses qui contiennent ou doivent contenir à la température de frittage, des oxydes de fer par exemple des minerais de fer ou de la magnésite brute, et cela en faisant passer les gaz résiduaires à travers la matière de frittage' dans sa zone de traitement.
    16/ Procédé suivant la revendication 15, caractérisé en ce qu'on amèhe la matière de frittage constamment ou peu à ; peu à lazone de traitement à l'intérieur de l'espace de ;réaction et on la retire de celui-ci, tandis que l'on évacue 'de la zone de traitement les gaz résiduaires en contre-courant par rapport au sens de chargement et à travers la matière à fritter.
BE541931D BE541931A (fr)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
BE541931A true BE541931A (fr)

Family

ID=170759

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BE541931D BE541931A (fr)

Country Status (1)

Country Link
BE (1) BE541931A (fr)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2242520C2 (ru) Способ запуска процесса прямой плавки
EP1034312A1 (fr) Procede de reduction d&#39;oxydes de fer et de fusion du fer et installations a cet effet
US4309024A (en) Cupola with auxiliary gas generator
BE541931A (fr)
EP1797207B1 (fr) Traitement de boues d&#39;usines sidérurgiques dans un four à étages
FR2666592A1 (fr) Dispositif d&#39;extraction de metaux volatils, tels que le zinc et le plomb, sous forme d&#39;oxydes a partir de dechets oxydes contenant du fer, et procede utilisant ce dispositif.
FR2649191A1 (fr) Unite pour l&#39;obtention du plomb metallique a partir des concentres de plomb sulfures
RU2090623C1 (ru) Способ получения жидкого металла из мелкозернистых окислов железа и печь для его осуществления
AU758195B2 (en) Process for pyrometallurgical processing, in a furnace chamber, of metal-containing waste
FR2521594A1 (fr) Procede pour produire du plomb d&#39;oeuvre a partir de concentre de sulfure
FR2936257A1 (fr) Procede de fusion d&#39;une charge dans un four a cuve a reinjection de gaz de haut fourneau et four a cuve
LU87961A1 (fr) Procede et dispositif pour le traitement pyrometallurgique d&#39;une matiere pulverulente contenant un compose d&#39;un ou de plusieurs metaux
BE563866A (fr)
BE516135A (fr)
BE548475A (fr)
BE819179A (fr) Perfectionnements aux fours a chaux
BE533710A (fr)
RU2241931C2 (ru) Автогенный обжигово-плавильный агрегат
FR2499590A2 (fr) Procede pour reduire la consommation d&#39;agents reducteurs dans un appareil de reduction-fusion des minerais metalliques, notamment dans un haut fourneau siderurgique
BE565796A (fr)
BE642015A (fr)
BE491460A (fr)
BE834689A (fr) Procede et appareil pour elaborer le fer a partir de minerai
BE429978A (fr)
BE558295A (fr)