BE833049A - Procede pour utiliser les gaz de gueulard des hauts fourneaux - Google Patents

Procede pour utiliser les gaz de gueulard des hauts fourneaux

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Description


  "Procédé pour utiliser les gaz de gueulard des hauts fourneaux"

  
La présente invention est relative à un procédé pour utiliser les gaz de gueulard des hauts fourneaux dans une usine sidérurgique, notamment

  
 <EMI ID=1.1> 

  
injectés dans les hauts fourneaux ou dans des fours de réduction directe de minerais de fer.

  
Les préoccupations énergétiques actuelles poussent les industriels et en particulier les sidérurgistes à réduire au strict minimum la consommation d'énergie primaire provenant du charbon (coke), du pétrole, du gaz naturel, etc... , et à chercher des produits de remplacement. 

  
Les usines sidérurgiques qui disposent de hauts fourneaux produisent des gaz de gueulard, donnant après dépoussiérage des gaz de valeur intermédiaire entre celle de gaz pauvres tels que du gaz à l'air ou du gaz à l'eau, et celle des gaz de cokerie. Ces gaz de gueulard peuvent avoir des compositions très variables suivant les conditions de marche du haut fourneau;

  
 <EMI ID=2.1> 

  
et pratiquée depuis très longtemps malgré la concurrence du gaz naturel et du gaz de four à coke qui ont un pouvoir calorifique inférieur plus intéressant.

  
Une autre utilisation particulièrement intéressante des gaz de gueulard est la fabrication de gaz réducteurs destinés à être injectés dans les hauts fourneaux. Ces gaz réducteurs contiennent principalement du CO et du H2 et sont injectés au niveau des tuyères principales et/ou au niveau de

  
 <EMI ID=3.1> 

  
de diminuer la consommation de coke.

  
De nombreuses possibilités d'utilisation des gaz de gueulard voient encore le jour actuellement et la présente invention a précisément pour objet un procédé permettant une utilisation aussi complète que possible de ces gaz et notamment leur recyclage partiel ou total dans les hauts fourneaux.

  
Le procédé, objet t de la présente invention, est essentiellement caractérisé en ce que l'on collecte les gaz sortant du gueulard des hauts

  
 <EMI ID=4.1> 

  
d'épuration appropriés à leur future utilisation, (dépoussiérage, refroidissement, barbotage, etc...) et en ce qu'on fait passer les ga2 traités dans un circuit permettant leur utilisation dans le processus d'injection de gaz réducteurs

  
 <EMI ID=5.1> 

  
minerais de fer.

  
Suivant une première modalité de l'invention, les gaz de gueulard préalablement épurés sont utilisés comme combustible pour préchauffer une matière hydrocarbonée solide telle que du charbon ou du lignite, ou une matière

  
 <EMI ID=6.1> 

  
ou dans des fours de réduction directe. 

  
Suivant une autre modalité de l'invention, les gaz de gueulard préalablement épurés sont utilisés comme oxydant, avec éventuellement un

  
 <EMI ID=7.1> 

  
matière hydrocarbonée solide (charbon, lignite) ou liquide (fuel oil), éven-

  
 <EMI ID=8.1> 

  
dans des hauts fourneaux ou dans des fours de réduction directe.

  
Egalement suivant une autre modalité de l'invention, les gaz réducteurs produits par oxydation de matière hydrocarbonée au moyen de gaz de gueulard sont avantageusement surchauffés dans des fours à régénération ou à récupération (par exemple dans des cowpers, dans des lits à pebbles, etc...), à des températures aussi élevées que possible, par exemple de

  
 <EMI ID=9.1> 

  
réduction directe.

  
Suivant une autre modalité de l'invention, les gaz de gueulard épurés ou les gaz réducteurs produits par oxydation de matière hydrocarbonée au moyen de gaz de gueulard, éventuellement surchauffés dans des fours

  
à régénération ou à récupération, sont introduits dans une torche à plasma, avec éventuellement injection de gaz de gueulard complémentaire dans la dite torche, pour régler la température et la composition des gaz destinés

  
à être injectés dans les hauts fourneaux.

  
Suivant une variante de l'invention, et dans le cas particulier

  
de la réduction directe, les gaz réducteurs produits par oxydation de matière hydrocarbonée au moyen de gaz de gueulard sont surchauffés dans des fours à régénération ou à récupération, à la température d'injection dans le four de réduction, avec éventuellement utilisation de torche à plasma et injection de gaz de gueulard complémentaire dans la dite torche pour produire des gaz réducteurs de qualité et de température convenant à l'injection.

  
En ce qui concerne le combustible nécessaire à la réduction, on utilise, suivant l'invention, du coke, par exemple 150 kg par tonne de métal liquide, ajouté de façon conventionnelle au gueulard du haut fourneau. 

  
Suivant l'invention les gaz réducteurs produits par transformation de matière hydrocarbonée au moyen de gaz de gueulard,éventuellement chauffés en une première phase au moyen de fours à régénération ou à récupération, puis en une deuxième phase au moyen d'une torche à plasma jusqu'à des températures de l'ordre de 1700[deg.]C à 2500[deg.]C, sont injectés dans la partie supérieure du creuset du four à cuve en quantité correspondant aux besoins de la réduction. 

  
Egalement suivant l'invention, une quantité de gaz réducteurs à une température comprise entre 700"C et 1000[deg.]C, peut être injectée au niveau des étalages.

  
La composition des gaz réducteurs est avantageusement ajustée au niveau de l'injection en lui assurant un potentiel d'oxygène tel que le métal liquide produit ait une composition pouvant être comprise entre celle d'une fonte saturée ou d'un fer à peine carburé.

  
Suivant une variante de l'invention, et en fonction des disponibilités en coke, la mise au mille de ce combustible peut être nettement plus élevée, par exemple 250 kg par tonne de métal liquide. Dans ce cas, les gaz réducteurs injectés ont des teneurs plus ou moins élevées en gaz oxydés tels que C02 et H20 ou bien les gaz injectés par des tuyères auxiliaires situées éventuellement

  
 <EMI ID=10.1> 

  
2500"C sont composés d'air préchauffé, de préférence suroxygéné. 

REVENDICATIONS

  
1. Procédé pour utiliser les gaz de gueulard des hauts fourneaux, caractérisé en ce que l'on collecte les gaz sortant du gueulard des hauts

  
fourneaux, en ce que l'on soumet tout ou partie de ces gaz à des traitements d'épuration appropriés à leur future utilisation (dépoussiérage, refroidissement, barbotage, etc...) et en ce qu'on fait passer les gaz traités dans un circuit permettant leur utilisation dans le processus d'injection de gaz réducteurs

  
(CO, H&#65533; dans les hauts fourneaux ou dans des fours de réduction directe de minerais de fer.

Claims (1)

  1. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les gaz de gueulard préalablement épurés sont utilisés comme combustible pour préchauffer une matière hydrocarbonée solide telle que du charbon ou du lignite, ou une matière hydrocarbonée liquide telle que du fuel oil en vue de <EMI ID=11.1>
    des hauts fourneaux ou dans des fours de récution directe.
    3. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les gaz de gueulard préalablement épurés sont utilisés comme oxydant, avec éventuellement un appoint de vapeur d'eau et/ou de
    <EMI ID=12.1>
    des fours de réduction directe.
    4. Procédé suivant la revendication 3, caractérisé en ce que les gaz réducteurs produits par oxydation de matière hydrocarbonée au moyen
    <EMI ID=13.1>
    et Injectés dans des hauts fourneaux ou dans des fours de réduction directe. 5. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les gaz de gueulard épurés ou les gaz réducteurs produits par oxydation de matière bydrocarbonée au moyen de gaz de gueulard, éventuellement surchauffés dans des fours à régénération ou à récupération, sont introduits dans une torche à plasma, avec éventuellement injection de gaz de gueulard complémentaire dans la dite torche, pour régler la température et la composition des gaz destinés à être injectés dans les hauts fourneaux.
    6. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les,gaz réducteurs produits par oxydation de matière hydrocarbonée au moyen de gaz de gueulard sont surchauffés dans des fours à régénération ou à récupération à la température d'injection dans le four de réduction, avec éventuellement utilisation de torche à plasma et injection de gaz de gueulard complémentaire dans la dite torche pour produire des gaz réducteurs de qualité et de température convenant à l'injection dans les fours de réduction directe..
    7. Procédé suivant l'une ou l'autre'des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les gaz réducteurs produits par transformation de matière hydrocarbonée au moyen de gaz de gueulard, éventuellement chauffés en une première phase au moyen de fours à régénération ou à récupération, puis en une deuxième phase au moyen d'une torche à plasma jusqu'à des températures de l'ordre de 1700[deg.]C à 2500[deg.]C, sont injectés dans la partie supérieure du creuset du four à cuve en quantité correspondant aux besoins de la réduction.
    8. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'une quantité de gaz réducteurs à une température comprise entre 700[deg.]C et 1000'C, est injectée au niveau des étalages.
    9. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la composition des gaz réducteurs est ajustée au niveau de l'injection en lui assurant un potentiel d'oxygène tel que le métal liquide produit ait une composition pouvant être comprise entre celle d'une fonte saturée ou d'un fer à peine carburé. 10. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications là 9 , caractérisé en ce que, en ce qui concerne le combustible nécessaire à la réduction, on utilise du coke, par exemple 150 kg par tonne de métal liquide, ajouté de façon conventionnelle au gueulard du haut fourneau.
    11. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que, en fonction des disponibilités en coke, la mise au mille de ce combustible est nettement plus élevée, par exemple 250 kg par tonne de métal liquide.
    12. Procédé suivant la revendication 11, caractérisé en ce que les gaz réducteurs injectés ont des teneurs plus ou moins élevées en gaz oxydés
    <EMI ID=14.1>
    13. Procédé suivant la revendication 11, caractérisé en ce que les gaz injectés par des tuyères auxiliaires situées éventuellement au même niveau que les tuyères d'injection de gaz surchauffés à 1700[deg.]C - 2500[deg.]C sont composés d'air préchauffé, de préférence suroxygéné.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0021601A1 (fr) * 1979-05-25 1981-01-07 Westinghouse Electric Corporation Procédé de régénération d'un mélange de gaz réducteurs à partir des gaz d'échappement formés lors de la fabrication d'éponge de fer
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FR2553434A1 (fr) * 1983-10-12 1985-04-19 Centre Rech Metallurgique Procede d'injection de gaz reducteur au haut fourneau

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