Perfectionnements aux procédés pour valoriser les scories
métallurgiques non phosphoreuses.
La présente invention se rapporte à des perfectionnements aux procédés pour valoriser les scories métallurgiques non phosphoreuses provenant de l'élaboration de l'acier.
Les scories métallurgiques produites par l'affinage pneumatique au convertisseur d'une fonte non phosphoreuse ne trouvent, actuellement, que des débouchés limités.
Ces débouchés sont essentiellement, soit 1' agriculture, où 5 cause de sa teneur importante en CaO, cette scorie est utilisée, quoiqu'en, faibles quantités, peur . amender la terre, soit l'introduction dans la charge des hauts fourneaux,
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contenues dans ces scories. Or* utilise également ces scories peur la construction de* routas, mais des difficultés, surviennent; quand la teneur en chaux de ces scories trop élevée (gonflement) .
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terril, solution qui présente, entre autres inconvénients* celui de nécessiter des dépenses en pure perte, puisque le matériau est considéré comme irrécupérable.
Dans le but de valoriser ces scories, le demandeur a déjà préconisé d'ajouter à la scorie liquide des porteurs d'alumine et de silice (cendres volantes de centrales thermiques, éventuellement du laitier de haut fourneau, de préférence liquide). On ajoute encore un réducteur suffisamment énergique pour réduire la majeure partie du FeO et du MnO à l'état métallique. Enfin, une insufflation de chaux finement divisée est réalisée pour terminer l'opération et transformer ainsi la scorie liquide en liant hydrau-' lique.
Les résultats obtenus de cette façon se sont révélés satisfaisants, mais cependant certaines difficultés se présentent encore parfois dans les réactions entre la scorie et
les éléments ajoutés, les dites réactions ne se produisant pas toujours avec la même intensité, notamment à cause des variations dans les compositions des éléments en présence.
Une des difficultés rencontrées est d'obtenir une production continue de scorie valorisée, c'est-à-dire, dans
le cas qui nous occupe, présentant une composition analogue à celle des ciments Portland.
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grâce auquel on peut remédier facilement aux inconvénients signalés ci-dessus, et notamment assurer une production continue de scories valorisées.
Le procédé, objet de la présente invention, est essentiellement caractérisé en ce que l'on- introduit, de façon discontinue, dans un récipient métallurgique de ferme appropriée, de la scorie liquide métallurgique à traiter, en ce que l'or_ introduit également dans le récipient, et d'une façon pouvant être continue, des porteurs d'alumine et de silice, en ce qu'on soumet les matériaux introduits, à l'action éventuellement continue d'un arc électrique sous atmosphère non oxydante et sous apport d'éléments réducteurs, de préférence du carbone, en ce que cette opération de réduction et d'apport d'éléments réducteurs ainsi que de porteurs de silice et d'alumine est répétée au moins une fois,
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la scorie traitée vers une chambre auxiliaire du récipient, disposée côté sortie du dit récipient, et en ce qu'on soutire la scorie hors de la dite chambre auxiliaire, de façon continue et à un débit tel que la chambre ne se vide jamais, et en ce que cette scorie est, sous apport de porteurs de chaux, introduite de façon continue dans un four Trommel où elle réagit avec les dits porteur:
de chaux, les proportions des matériaux introduits et l'importance de la réduction effectuée sur ces matériaux étant telle, qu'après l'ajout des porteurs de chaux, la composition du produit en cours de traitement soit analogue à celle des ciments Portland.
Ainsi qu' on le comprend, toutes les opérations que subit la scorie, jusqu' au moment de son déversement dans le four Trommel, se déroulent dans un récipient métallurgique unique, alimenté en discontinu, mais délivrant la scorie en continu.
Ce résultat est obtenu grâce à la forme particulière du récipient qui permet à la scorie un certain cheminement au cours duquel elle se modifie en composition, jusqu'au moment où elle entre dans la chambre auxiliaire, d'où elle est soutirée en continu. Ce cheminement peut avoir diverses configurations, mais on donne la, préférence, soit à un trajet rectiligne, soit à un trajet circulaire.
Le schéma ci-après permet de se rendre compte comment on peut concevoir un récipient apte à la mise en oeuvre
du procédé de l'invention. Ce schéma, donné à titre d'exemple non limitatif et non à l'échelle, se rapporte à un récipient type rectiligne, dont il représente une coupe verticale longitudinale.
Sur ce schéma, le réservoir 1, dont on n'a
rien représenté de la partie couvrante, est alimenté de façon discontinue en scories en 2. En période de fonctionnement, la scorie commence par remplir la chambre 3 terminée en 4 par une paroi trans versale, un passage permanent étant toutefois ménagé en 5 sous la paroi 4.
Dans la chambre 3, la scorie est soumise à l' action d'un arc électrique, mono ou polyphasé 6, ou éventuellement continu, sous apport de produits carbonés 7, tels que par exemple du charbon, ceux-ci pouvant être accompagnés de porteurs de silice et d'alumine.
Ayant déjà subi un premier traitement, la scorie 8 se dirige par 5 dans une seconde chambre 9 où s'effectue une opération analogue à celle réalisée dans la chambre 3. On
peut y observer un dispositif générateur d'arc électrique 10,
un apport d'éléments carbonés et de porteurs de silice et d'alu-
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la scorie 14 s'échappe après avoir subi dans la chambre 9 une deuxième phase de son traitement de réduction. Celui-ci peut, si 'besoin en est, être parfait dans une troisième chambre 15.
A la partie inférieure de celle-ci se trouve une zone plus profonde 16, aménagée en entonnoir pour permettre par 17 l'évacuation du métal réduit et décanté produit dans les
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Le traitement de la scorie étant terminé, celle-ci s'échappe (flèche 18) par une ouverture 19 pratiquée
au bas de la paroi 20 limitant la dernière chambra de réaction.
Quittant celle-ci, la scorie pénètre dans une chambre de décantation 21 servant de tampon à la sortie du réservoir 1. Cette scorie sort de la dite chambre en continu par 22, pour être déversée dans un four Trommel 23. Un apport de porteurs de chaux peut se faire avantageusement en 24, par exemple à contre courant de la veine de scorie.
Improvements to processes to recover slag
non-phosphorous metallurgical.
The present invention relates to improvements to the processes for upgrading non-phosphorous metallurgical slag originating from the production of steel.
The metallurgical slag produced by the pneumatic refining in the converter of a non-phosphorous iron currently finds only limited outlets.
These outlets are mainly, that is to say agriculture, where because of its high content of CaO, this slag is used, although in small quantities, fear. amending the earth, or the introduction into the charge of the blast furnaces,
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contained in these slags. Now * also uses this slag for the construction of * routas, but difficulties arise; when the lime content of such slag is too high (swelling).
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slag heap, a solution which presents, among other drawbacks * that of requiring wasted expenditure, since the material is considered irrecoverable.
In order to recover this slag, the applicant has already recommended adding to the liquid slag carriers of alumina and silica (fly ash from thermal power stations, possibly blast furnace slag, preferably liquid). A sufficiently strong reducing agent is added to reduce most of the FeO and MnO to the metallic state. Finally, an insufflation of finely divided lime is carried out to complete the operation and thus transform the liquid slag into a hydraulic binder.
The results obtained in this way have proved to be satisfactory, but nevertheless certain difficulties still sometimes present themselves in the reactions between the slag and
the added elements, the said reactions not always occurring with the same intensity, in particular because of the variations in the compositions of the elements present.
One of the difficulties encountered is to obtain a continuous production of recovered slag, that is to say, in
the case which concerns us, presenting a composition similar to that of Portland cements.
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thanks to which the drawbacks mentioned above can be easily remedied, and in particular ensuring continuous production of recovered slag.
The process which is the subject of the present invention is essentially characterized in that the metallurgical liquid slag to be treated is introduced in a discontinuous manner into a suitable farm metallurgical vessel, in that the gold also introduces into the container, and in a manner which may be continuous, of the carriers of alumina and silica, in that the materials introduced are subjected to the optionally continuous action of an electric arc in a non-oxidizing atmosphere and with the addition of 'reducing elements, preferably carbon, in that this operation of reducing and supplying reducing elements as well as carriers of silica and alumina is repeated at least once,
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the treated slag to an auxiliary chamber of the container, disposed on the outlet side of said container, and in that the slag is withdrawn from said auxiliary chamber, continuously and at a rate such that the chamber never empties, and in that this slag is, under the contribution of lime carriers, introduced continuously into a Trommel furnace where it reacts with said carriers:
lime, the proportions of the materials introduced and the extent of the reduction carried out on these materials being such that, after the addition of the lime carriers, the composition of the product being treated is similar to that of Portland cements.
As will be understood, all the operations which the slag undergoes, up to the moment of its discharge into the Trommel furnace, take place in a single metallurgical vessel, fed discontinuously, but delivering the slag continuously.
This result is obtained thanks to the particular shape of the container which allows the slag to follow a certain path during which it changes in composition, until it enters the auxiliary chamber, from which it is continuously withdrawn. This path may have various configurations, but preference is given to either a rectilinear path or a circular path.
The diagram below shows how we can design a container suitable for use
of the method of the invention. This diagram, given by way of non-limiting example and not to scale, relates to a rectilinear type container, of which it represents a longitudinal vertical section.
In this diagram, tank 1, of which we have
nothing shown of the covering part, is fed discontinuously with slag at 2. During operation, the slag begins by filling the chamber 3 terminated at 4 by a transverse wall, a permanent passage being however provided at 5 under the wall 4.
In chamber 3, the slag is subjected to the action of an electric arc, mono or polyphase 6, or possibly continuous, under the addition of carbon products 7, such as for example coal, these can be accompanied by carriers silica and alumina.
Having already undergone a first treatment, the slag 8 goes through 5 into a second chamber 9 where an operation similar to that performed in chamber 3 is carried out.
can observe an electric arc generator device 10,
a contribution of carbon elements and silica and aluminum carriers
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the slag 14 escapes after having undergone in the chamber 9 a second phase of its reduction treatment. This can, if need be, be perfect in a third bedroom 15.
At the lower part of this there is a deeper zone 16, arranged in a funnel to allow by 17 the evacuation of the reduced and settled metal produced in the
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The treatment of the slag being finished, it escapes (arrow 18) through an opening 19 made
at the bottom of the wall 20 limiting the last reaction chamber.
Leaving this, the slag enters a settling chamber 21 serving as a buffer at the outlet of the tank 1. This slag leaves said chamber continuously through 22, to be discharged into a Trommel 23 furnace. lime can advantageously be done at 24, for example against the current of the slag stream.