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La présente invention est relative à un procède de fabrication de scories sous forme de fragments ou. de particules.
Les scories provenant des différents procès de fabrica-
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tion de fer ou d'acier sont utilisées pour un grand nombre de buts, par exemple CO!ll)he matières de revêtement de routes, pour 1¯' a.l:i.:.i:;.ï- 'L;.:'7.011 des hauts fourneaux en vue ':le le récupération des rnêtf:,m: ou pour ls fabrication d'el1l'is. Dcns chaque CGS, il est r"ecos- :3(.:l1'e que les scories soient l',,::'u:i. tes :\ des dir::.cn ÜO:1S Pf'.!.t:i.Cl1- 1.;'ires appropriées à 1f} .;:n.pu.i,.on Git FU ;r.a.'tc:.e:l. T7ii=; tells
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dimension peut par exemple être appropriée au passage d'une maille de 2 ou 4 pouces:
Un grand nombre de procédés est actuellement utilisé pour produire les scories à cette dimension répondant aux besoins du marché et ces procédés impliquent une dépense considérable de temps et de main d'oeuvre.
Par exemple, dans un cas, dans une aciérie, les scories sont déchargées d'une poche de coulée d'acier dans des poches Dewhurst, chacune de celles-ci contient soit dix tonnes de scories fondues, sont montées sur rails et, lorsqu' elles sont remplies, évacuées de l'aciérie et déversées sur un crassier, alors que les scories sont encore liquides; ensuite, les scories sont laissées telles quelles en vue de leur réfrigération et de leur solidification et doivent alors être concassées à une dimension particulaire ou fragmentaire appropriée. Habituellement, deux ou trois poches Dewhurst sont nécessaires pour traiter les scories provenant d'un four.
Ceci implique l'installation d'une voie ferrée, d'une locomotive pour les manoeuvres et le bascule- ment et le service d'une équipe d'ouvriers pendant une durée de temps considérable pour la manipulation.des scories fondues, l'accouplement à la locomotive et ensuite pour le concassage des scories, refroidies et solidifiées, sous forme particulaire.
Dans un autre procédé, les scories sont déversées dans une série de bennes, dans, lesquelles elles peuvent se solidifier et ces bennes sont ensuite amenées sur le crassier et les scories sont éliminées par l'un des différents procédés connus et doivent ,alors être concassées sous forme particulaire ou fragmentaire.
Ce procédé similaire implique une soirée considérable de main d'oeu- vre et de temps.
Un but de la présente invention est de prévoir la trans- formation rapide des scories fondues en fragments solides, commo- des à manipuler.
.Un autre but de l'invention est de prévoir la transforma-
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tion sûre des scories fondues en fragments solides, non poreux . à la dimension désirée, l'eau étant utilisée au cours de la transformation qui est effectuée dans l'aciérie ou dans l'instal- lation de fabrication de fer.
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Un autre but de l'invention est de prévoir la production en substance continue, dans une aciérie et avec un minimum d'ap- pareillage, de scories provenant de convertisseurs Bessemer ou de fours à sole, sous la, forme de fragments solides faciles à manipuler, en substance dépourvus de soufflures.
Selon la présente invention, on propose un procédé de, production de scories sous forme de fragments ou de particules pour la manipulation ou la vente au marché, comprenant la coulée des scories pour former une mare, la pulvérisation de la mare de scories avec de l'eau pour provoquer le refroidissement des scories et en permettant ensuite un autre refroidissement des scories qui produit la fragmentation de la mare de scories insitu.
De cette façon, le procédé est fortement simplifié et l'emploi de main d'oeuvre et la dépense de temps sont de beaucoup réduites.
Un procédé mettant en application la présente invention sera maintenant décrite, mais seulement par la voie d'exemple, avec référence au dessin annexé, dans lequel la figure 1 est une vue schématique transversale de l'appareillage et de l'équipement pour la réalisation du procédé et la figure 2 est une vue longitu- dinale en coupe suivant la ligne II-II de la figure 1.
Par référence au dessin:
Dans une aciérie, un four à sole 1 présente un creuset de coulée 2 se déchargeant dans une poche de coulée d'acier 3.
Les scories sont éliminées par le sommet de la poche de coulée d'acier ± avant la coulée du métal, elles sont évacuées par une goulotte 1+ dans une fosse en terre préformée µ située dans l'aire de coul e 6 de l'atelier.
Les scories typiques produites dans la fabrication de
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l'acier doux ordinaire ont la composition suivante:
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Les silicates de phosphore et de chaux sont présents dans les scories et lorsqu'ils sont portés au rouge ou chauffes à blanc, ils provoquent une violente explosion, si on les dépose dans de l'eau. Il s'ensuit qu'un soin extrême est nécessaire dans la mise en oeuvre de la technique de refroidissement suivante qui implique l'utilisation d'eau.
La fosse préformée 1 est pratiquée dans le sol adjacent au support 2 de la poche de coulée d'acier et a une largeur d'en- viron 7 pieds, c'est-à-dire Luie lorgeur juste suffisante pour per- mettre le passage d'une pelle mécanique 15. Les côtés longitudinaux de la fosse sont étançonnés ou consolidés par des blocs de moule anciens $¯ 'et 'en fonte épaisse, qui forment un revêtement pour ce's côtés de la fosse et les protègent contre tout éboulement, lorsque la pelle mécanique est utilisée comme expliqué ci-après.
La fosse a environ un pied de profondeur et approximativement 30 pieds de longueur. L'aire de la fosse est légèrement en pente dans le bas longitudinalement vers une paroi de retenue transversale 10 en béton étançonnant une paroi extrêne de la fosse. Une couche 11 de particules bien fines de scories, d'environ 6 pouces d'épaisseur, recouvre l'aire de la fosse et forme une base poreuse qui facilite l'écoulement d'un excès d'eau à partir de l'aire de la fosse. Un .tube d'écoulement latéral 12 s'ouvre en dessous de l'aire de la fosse, près de l'extrémité inférieure de cette fosse pour évacuer toute l'eau receuillie à cette extrémité inférieure.
Les scories se déversent du. sommet de la poche de coulée 'd'acier 3, par la goulotte 4, directement dans cette fosse 2 avant
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la coulée du métal de la'poche de coulée. Les scories fondues
13 sont laissées à refroidir pendent environ vingt minutes. Les scories fondues 13 dans la fosse .2 sont ensuite pulvérisées avec un tuyau' à, eau 14 par intermittence pendant demi à trois heures.
La période initiale de refroidissement d'environ vingt minutes permet la consolidation de la couche de scories, et garantit, lors de Inapplication de l'eau: a) qu'il n'y a pas de dégagement violent de vapeur et b)qu'aucune soufflure n'est formée dans la. couche, de sorte que la formation dans la couche d'une texture indésirable semblable µ. une éponge, donnant des granules qui s'effritent aisément, est évitée.
La poche de coulée d'acier 3, est'retirée de son support 1 et vidée pendent la période intiale de refroidissement des scories.
L'application graduelle d'eau à la couche par pulvérisa- tion intermittente est importente. Ainsi, une pulvérisation con- tinue d'eau aurait tendance à provoquer un ramollissement indé- sirable des scories, attribuable à l'hydrolyse de ses constituents contenant de la chaux. En outre l'excès d'eau fourni par une pulvérisation continue stagnerait sur l'aire de la fosse. Bien que le système de drainage éliminerai t la grande totalité de l'eau l'aire resterait humide après enlèvement des scories fragmentées ' et, si des scories fondues étaient coulées ur l'aire humide, il y aurait un risque sérieux, d'explosion dangereuse.
Toutefois, il est , nécessaire d'appliquer une quantité suffisante d'eau pour refroidir les scories et si une pulvérisation trop fine est utilisée, les particules d'eau peuvent s'évaporer avant de contacter les scories et peuvent ainsi. ne pas être proprement efficaces. Par conséquente il est préférable d'utiliser un jet ou un courant solide d'eau à vitesse relativement basse.
Pour obtenir un refroidissement positif et graduel des
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scories sans utiliser un excès d'eau, la pulvérisation ou le jet est poursuivi jusqu'à ce que la surface de le couche de scories soit légèrement'noyée, la pulvérisation étant arrêtée jusqu'à ce que l'eau soit absorbée dans la couche et que la surface de la couche soit devenue sèche et grisâtre. De cette façon, la totalité de l'eau de réfrigération est en substance évaporée.
Après pulvérisation, les scories sont laissées à refroi- dir pendant une période finale de soit trois heures. Cette pé- riode de refroidissement, final permet aux tensions internes dans la couche, produites par la phase de refroidissement précédent, d'effectuer la fragmentation graduelle de la couche.
D'une manière surprenante, les fragments de scories formés sont de dimension en substance uniforme. La dimension est telle que les fragments passent à travers une vaille soit de 2 ou 4 pouces. La dimension peut être modifiée en variant la profondeur de la couche de scories fondues dans la fosse. Cette profondeur peut varier entre 1 pied et 1,5 pied et, plus grande est la profondeur, plus grands sont les fragments formés lors de la réfrigération.
Les scories fragmentées sont éliminées de la fosse 5 tout à fait aisément par une pelle mécanique 15, qui peut pelle- @ ter les fragments vers le haut en les amenant directement dans un wagon 16 sur voie ferrée pour élimination, pour des buts de vente au marché ou d'une manière possible en vue de les broyer plus finement pour des buts spéciaux, par exemple pour des en==rais,
Une fosse peut être creusée le long de chaque four dans les ateliers.
Ainsi, l'invention permet la production continue de scories sous la forme de fragments solides, sans qu' il soit besoin de déplacer les scories fondues de l'aire de coulée des ateliers et ,sans nécessiter la fragmentation manuelle ou mécanique d'un corps solide de scories refroidies. n outre, le refroidisse- ment soigneusement contrôlé assure la production de fragments
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@ durs de dimension en substance uniforme et en substance,
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e1e?1p'C"i de n "'1 tels que /. 1:; / pour le revêtement de routes, la. fabrication de briques ou le broyage pour former des engrais.
Toute quantité de métal qui déborde de la poche de coulée d'acier au cours de la coulée des scories tombe dans la fos- se aux scories avec les scories et forme des minces feuilles mé- talliques au fond de la fosse. Après l'élimination subséquente des fragments de scories de la fosse, ces dites feuilles métalli- ques sont facilement détachées de l'aire de la fosse et peuvent être découpées au gaz dans la fosse et amenées directement dans le four à acier pour une fusion nouvelle.
Le procédé précédent de récupération de métal est rendue oossible par la présente invention et est de beaucoup plus facile à mettre en oeuvre qu'un procédé classique qui comprend la sépa-
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ration des masses de métaux du fond de le poche de coulée Dezrlnur st.
RVN.JICAI'ICS.
CATI< I5îiS3fl 1.- Procédé de production de scories sous forme fragmenté ou particulaire pour la manipulation et la vente au marché, com- prenant la coulée des scories pour former une mare, la pulvérisa- tion de la mare de scories avec de l'eau pour provoquer le refroi- dissement des scories., tout en permettant un autre refroidisse- ment des scories qui .effectue la fragmentation de la mare de scories in situ.
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2.- Procédé suivant la revendication 1, ca,ra.ctéris,é en
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The present invention relates to a process for manufacturing slag in the form of fragments or. of particles.
The slag from the various manufacturing processes
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iron or steel are used for a large number of purposes, for example CO! ll) he road surfacing materials, for 1¯ 'al: i.:. i:;. ï-' L;.: '7.011 blast furnaces in sight': the recovery of rnêtf:, m: or for the manufacture of el1l'is. In each CGS, it is ecos-: 3 (.: L1'e that the slag is l ',, ::' u: i. Tes: \ des dir ::. Cn ÜO: 1S Pf '.!. t: i.Cl1- 1.; 'ires appropriate to 1f}.;: n.pu.i, .on Git FU; ra'tc: .e: l. T7ii =; tells
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dimension can for example be appropriate for the passage of a mesh of 2 or 4 inches:
A large number of processes are currently used to produce slag at this size meeting market needs and these processes involve a considerable expenditure of time and labor.
For example, in one case in a steelworks slag was discharged from a steel ladle into Dewhurst ladles, each of which contained either ten tons of molten slag, were mounted on rails and, when they are filled, evacuated from the steelworks and dumped on a slag, while the slag is still liquid; then the slag is left as is for refrigeration and solidification and must then be crushed to an appropriate particle or fragment size. Usually two or three Dewhurst bags are needed to process slag from a kiln.
This involves the installation of a railway track, a locomotive for the maneuvers and tipping and the service of a team of workers for a considerable period of time for the handling of the molten slag, the coupling. to the locomotive and then for crushing the slag, cooled and solidified, in particulate form.
In another process, the slag is dumped into a series of buckets, in which it can solidify and these buckets are then brought to the slag heap and the slag is removed by one of the various known processes and must, then be crushed. in particulate or fragmentary form.
This similar process involves a considerable evening of manpower and time.
An object of the present invention is to provide for the rapid transformation of molten slag into solid fragments which are convenient to handle.
Another object of the invention is to provide for the transformation
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Safe disposal of slag melted into solid, non-porous fragments. to the desired size, the water being used during the processing which is carried out in the steel mill or in the iron-making plant.
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Another object of the invention is to provide for the substantially continuous production, in a steelworks and with a minimum of equipment, of slag coming from Bessemer converters or hearth furnaces, in the form of solid fragments which are easy to remove. handle, substantially devoid of blisters.
According to the present invention there is provided a method of producing slag in the form of fragments or particles for handling or sale in the market, comprising pouring the slag to form a pond, spraying the slag pond with water. water to cause the cooling of the slag and then allowing further cooling of the slag which produces the fragmentation of the slag pool in situ.
In this way, the process is greatly simplified and the employment of manpower and the expense of time are greatly reduced.
A method implementing the present invention will now be described, but only by way of example, with reference to the accompanying drawing, in which FIG. 1 is a cross-sectional schematic view of the apparatus and equipment for carrying out the method and FIG. 2 is a longitudinal sectional view taken along line II-II of FIG. 1.
With reference to the drawing:
In a steelworks, a hearth furnace 1 has a casting crucible 2 discharging into a steel ladle 3.
The slag is removed from the top of the steel casting ladle ± before the metal is poured, it is discharged through a chute 1+ into a preformed earth pit µ located in the casting area 6 of the workshop .
Typical slags produced in the manufacture of
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ordinary mild steel have the following composition:
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Phosphorus and lime silicates are present in slag and when they are turned red or heated to white, they cause a violent explosion, if placed in water. It follows that extreme care is required in carrying out the following cooling technique which involves the use of water.
The preformed pit 1 is made in the ground adjacent to the support 2 of the steel casting ladle and has a width of about 7 feet, that is to say the hole just sufficient to allow passage. a mechanical shovel 15. The longitudinal sides of the pit are propped up or consolidated by old mold blocks $ ¯ 'and' of thick cast iron, which form a lining for these sides of the pit and protect them against any collapse, when the mechanical shovel is used as explained below.
The pit is about a foot deep and approximately 30 feet in length. The pit area slopes slightly downward longitudinally to a concrete transverse retaining wall 10 propping up an end wall of the pit. A layer 11 of very fine slag particles, about 6 inches thick, covers the area of the pit and forms a porous base which facilitates the flow of excess water from the area of the pit. the pit. A lateral flow tube 12 opens below the area of the pit, near the lower end of this pit to discharge all the water collected at this lower end.
The slag is pouring out of the. top of the steel ladle 3, through the chute 4, directly into this pit 2 before
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casting the metal from the casting ladle. Molten slag
13 are left to cool for about twenty minutes. The molten slag 13 in the pit 2 is then sprayed with a water hose 14 intermittently for half to three hours.
The initial cooling period of about twenty minutes allows the consolidation of the slag layer, and ensures, when the water is not applied: a) that there is no violent release of steam and b) that no blowhole is formed in the. layer, so that the formation in the layer of an unwanted texture similar µ. a sponge, giving granules which crumble easily, is avoided.
The steel ladle 3 is withdrawn from its support 1 and emptied during the initial slag cooling period.
The gradual application of water to the coat by intermittent spraying is important. Thus, continuous spraying of water would tend to cause undesirable softening of the slag, attributable to hydrolysis of its lime-containing components. In addition, the excess water supplied by continuous spraying would stagnate on the area of the pit. Although the drainage system would remove most of the water the area would remain moist after removal of the fragmented slag, and if molten slag was poured into the wet area there would be a serious risk of explosion. dangerous.
However, it is, necessary to apply a sufficient amount of water to cool the slag and if too fine a spray is used, the water particles may evaporate before contacting the slag and so can. not be properly effective. Therefore it is preferable to use a jet or a solid stream of water at relatively low speed.
To obtain positive and gradual cooling of the
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slag without using excess water, spraying or spraying is continued until the surface of the slag layer is lightly flooded, spraying being stopped until water is absorbed into the layer and the surface of the diaper has become dry and grayish. In this way, all of the cooling water is essentially evaporated.
After spraying, the slag is left to cool for a final period of three hours. This final cooling period allows the internal stresses in the layer, produced by the preceding cooling phase, to effect the gradual fragmentation of the layer.
Surprisingly, the slag fragments formed are substantially uniform in size. The dimension is such that the fragments pass through a size of either 2 or 4 inches. The dimension can be changed by varying the depth of the molten slag layer in the pit. This depth can vary between 1 foot and 1.5 feet and the greater the depth, the greater the fragments formed during refrigeration.
The fragmented slag is removed from pit 5 quite easily by a mechanical shovel 15, which can shovel the fragments upward by bringing them directly into a wagon 16 on the railroad for disposal, for the purposes of retail sale. market or in a possible way with a view to grinding them more finely for special purposes, for example for seeds,
A pit can be dug alongside each kiln in the workshops.
Thus, the invention allows the continuous production of slag in the form of solid fragments, without the need to move the molten slag from the casting area of the workshops and, without requiring the manual or mechanical fragmentation of a body. solid of cooled slag. In addition, the carefully controlled cooling ensures the production of fragments
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@ hard of substantially uniform size and substance,
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e1e? 1p'C "i of n" '1 such that /. 1 :; / for road surfacing, the. making bricks or crushing them to form fertilizers.
Any amount of metal that overflows from the steel ladle during the slag casting falls into the slag pit along with the slag and forms thin sheets of metal at the bottom of the pit. After the subsequent removal of the slag fragments from the pit, these so-called metal sheets are easily detached from the pit area and can be gas cut in the pit and fed directly into the steel furnace for further melting. .
The foregoing method of metal recovery is made possible by the present invention and is much easier to carry out than a conventional method which comprises the separation.
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ration of the masses of metals from the bottom of the ladle Dezrlnur st.
RVN.JICAI'ICS.
CATI <I5îiS3fl 1. A process for producing slag in fragmented or particulate form for handling and sale in the market, comprising pouring the slag to form a pool, spraying the slag pool with water. water to cause the slag to cool, while allowing further slag cooling which effects the fragmentation of the slag pool in situ.
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2.- A method according to claim 1, ca, ra.ctéris, é en