EP0221797A1 - Procédé d'allumage d'un lit de minerai en vue de son agglomération - Google Patents

Procédé d'allumage d'un lit de minerai en vue de son agglomération Download PDF

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EP0221797A1
EP0221797A1 EP86402124A EP86402124A EP0221797A1 EP 0221797 A1 EP0221797 A1 EP 0221797A1 EP 86402124 A EP86402124 A EP 86402124A EP 86402124 A EP86402124 A EP 86402124A EP 0221797 A1 EP0221797 A1 EP 0221797A1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
burners
bed
ore
agglomerated
ignition
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP86402124A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Henri Hazard
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fives Stein SA
Original Assignee
Stein Heurtey SA
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Filing date
Publication date
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B1/00—Preliminary treatment of ores or scrap
    • C22B1/14—Agglomerating; Briquetting; Binding; Granulating
    • C22B1/16—Sintering; Agglomerating
    • C22B1/20—Sintering; Agglomerating in sintering machines with movable grates
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/12—Radiant burners
    • F23D14/125—Radiant burners heating a wall surface to incandescence
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B21/00—Open or uncovered sintering apparatus; Other heat-treatment apparatus of like construction
    • F27B21/06—Endless-strand sintering machines

Definitions

  • the present invention relates to a method of lighting a bed of ore with a view to its agglomeration. It is known that this operation consists in hot sintering a mixture of solid fuel and ore, for example coke dust and iron ore, with a view to agglomeration of the latter, to enable it to resist the crushing in blast furnace charges.
  • the industrial installation usually comprises a continuous grid moving slowly horizontally under an oven called an ignition hood.
  • the purpose of the ignition produced by the hood is to bring the upper part of the mixture to be agglomerated to a temperature sufficient to maintain its combustion. Thanks to a suction carried out under the grid, this reaction makes it possible to obtain the drying, the dehydration and the decarbonation of the lower part of this layer.
  • the height of the vault is of the order of one meter and does not drop below 700mm.
  • the burners have been placed at a fixed altitude and are adjusted to heat the atmosphere of the oven, whose roof radiates to heat the slowly moving layer.
  • the lower faces of the burners are brought to temperature to radiate on the bed to be agglomerated, thus creating an ignition vessel.
  • the installation shown in the Figures comprises for example three rows of burners, each supplied for example by a natural gas collector lla, llb, llc, a steel gas collector'12a, 12b, 12c, and a collector air 13a, 13b, 13c, connected to distribution pipes 11, 12, 13.
  • a natural gas collector lla, llb, llc a steel gas collector'12a, 12b, 12c
  • a collector air 13a, 13b, 13c connected to distribution pipes 11, 12, 13.
  • one of the collectors can act as a support beam and have an appropriate section, for example square (12a, 12b, 12c).
  • This beam, to which the burners 15 are fixed on each row is supported by screw jacks 16, 16 'which allow the altitude of all the burners to be adjusted simultaneously.
  • the cylinders are supported on the frame of the hood.
  • Manholes 17 are provided through the refractory 18 to allow observation and monitoring of the operation of the burners.
  • each burner forms a rectangular block 21 with a rectangular or square section
  • the lower face 21a constitutes a radiation surface.
  • This face 21a is brought to temperature to radiate on the bed to be agglomerated, thus creating an ignition vessel.
  • the geometry of this radiating face can be concave, with the core of the flame placed in the optical center. If necessary, this face can be heated by small auxiliary burners.
  • the blocks 21 are arranged against each other, to form a continuous line.
  • the lower faces 21a of the burners are placed projecting from the lower surface 23 of the hood vault (taking account of a possible vertical movement for adjusting the position of the burner flames: depending on the setting, they may be at the level or slightly behind).
  • the lower face 21a of the burners is located at a distance of between approximately 20 and 30 cm above the layer to be agglomerated (instead of 70 to 100 according to conventional methods). This short distance allows in particular the heating of the bed to be agglomerated by radiation from the underside of the burners.
  • a temperature sensor 25 has been indicated.
  • FIG 4 shows schematically a burner 15 inclined at an angle a on the vertical, to be oriented towards the material to be agglomerated which approaches it, as indicated by the arrow F in this Figure.
  • the angle a will advantageously be between 0 and 30 °.
  • the burner is adjustable by means of a ball-and-socket system 26 housed in the refractory 18 of the ignition hood.
  • the burner has a fuel inlet 27 and an air inlet 28. Its underside 21a is at a height L (20 to 30 cm) above the agglomerated bed 29.
  • the point of the dart 31 of the flame is established on the bed to define a circular or elliptical section of dimension S, such that the sections of two adjacent burners overlap at their edges.
  • the burners can go up or down, and low move in the plane of movement of the bed.
  • the aim is to obtain the optimum impact of the burner darts to ensure the most perfect possible combustion of the upper face of the bed, by reducing parasitic heat losses towards the atmosphere of the oven laboratory and the walls.
  • the mechanical adjustments can be controlled automatically according to various parameters, such as the speed of the bed, the height of the layer, the nature of the ore and the fuel used.
  • the burners bring the reaction oxygen into the layer by the air which is heated during its passage through the burners.
  • the excess air can be adjusted to a value of 45 to 50%, for example of the amount necessary for complete combustion of fuel injected by the burners.

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Abstract

Procédé d'allumage d'un lit de minerai en vue de son agglomération, dans lequel on fritte à chaud un mélange de combustible solide et de minerai, le mélange formant un lit (29) en mouvement horizontal continu sous un four appelé hotte d'allumage, une aspiration étant faite sous le lit, le four étant chauffé par des brûleurs (15). Les faces inférieures (21a) des brûleurs sont portées en température pour rayonner sur le lit à agglomérer (29), créant ainsi un voûtin d'allumage.

Description

  • La présente invention a pour objet un procédé d'allumage d'un lit de minerai en vue de son agglomération. On sait que cette opération consiste à fritter à chaud un mélange de combustible solide et de minerai, par exemple de la poussière de coke et du minerai de fer, en vue de l'agglomération de ce dernier, pour lui permettre de résister à l'écrasement dans les charges de haut fourneau. L'installation industrielle comporte usuellement une grille continue se déplaçant lentement horizontalement sous un four appelé hotte d'allumage. L'allumage réalisé par la hotte a pour but de porter la partie supérieure du mélange à agglomérer à une température suffisante pour assurer le maintien de sa combustion. Grâce à une aspiration effectuée sous la grille, cette réaction permet d'obtenir le séchage, la déshydratation et la décarbonation de la partie inférieure de cette couche. Habituellement, la hauteur de la voûte est de l'ordre d'un mètre et ne descend pas au-dessous de 700mm.
  • Des brûleurs situés dans la hotte, sur le dessus du lit à agglomérer assurent l'apport thermique et dirigent vers le lit de l'air d'oxydation réchauffé dans la flamme. En effet, l'agglomération sur grille des minerais est un processus qui nécessite un apport thermique obtenu :
    • - d'une part, par la combustion des combustibles gazeux ou liquides dans les brûleurs de la hotte d'allumage,
    • - d'autre part, par la combustion des combustibles solides constituant le mélange déposé sur la grille.
  • La recherche d'économie sur le coût de ces apports thermiques et l'amélioration des conditions d'allumage pour augmenter la qualité de l'aggloméré ont conduit à présenter la présente invention.
  • Jusqu'à présent, les brûleurs sont placés à une altitude fixe et sont réglés pour chauffer l'atmosphère du four, dont la voûte rayonne pour chauffer la couche en déplacement lent.
  • Conformément à la présente invention, les faces inférieures des brûleurs sont portées en température pour rayonner sur le lit à agglomérer, créant ainsi un voûtin d'allumage.
  • D'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple non limitatif en regard des dessins annexés, et qui fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée.
    • La Figure 1 est une vue en plan de dessus d'une installation pour l'application du procédé selon la présente invention;
    • La Figure 2 est une vue en coupe longitudinale de ladite installation, suivant la ligne A-A de la Figure 3;
    • La Figure 3 est une vue en coupe transversale de l'installation suivant la ligne B-B de la Figure 2, et
    • La Figure 4 est une vue schématique représentant un brûleur placé en regard de la couche à agglomérer.
  • L'installation représentée sur les Figures comporte par exemple trois rangées de brûleurs, alimentée chacune par exemple par un collecteur de gaz naturel lla, llb, llc, un collecteur de gaz d'acierie'12a, 12b, 12c, et un collecteur d'air 13a, 13b, 13c, raccordés sur des canalisations distributrices 11, 12, 13. Pour chaque rangée de brûleurs, un des collecteurs peut faire fonction de poutre support et avoir une section appropriée, par exemple carrée (12a, 12b, 12c).
  • Cette poutre, à laquelle sont fixés les brûleurs 15 sur chaque rangée est supportée par des vérins à vis 16, 16' qui permettent de régler l'altitude de tous les brûleurs simultanément. Les vérins sont en appui sur la charpente de la hotte. Des regards 17 sont prévus à travers le réfractaire 18 pour permettre l'observation et la surveillance du fonctionnement des brûleurs.
  • La partie inférieure de chaque brûleur forme un bloc parallélépipédique 21 à section rectangulaire ou carrée dont la face inférieure 21a, selon une caractéristique avantageuse de la présente invention, constitue une surface de rayonnement. Cette face 21a est portée en température pour rayonner sur le lit à agglomérer, créant ainsi un voûtin d'allumage. La géométrie de cette face rayonnante peut être concave, avec le coeur de la flamme placé au centre optique. Le cas échéant, cette face peut être chauffée par des petits brûleurs auxiliaires.
  • Les blocs 21 sont disposés les uns contre les autres, pour former une ligne continue. Les faces inférieures 21a des brûleurs sont placées en saillie de la surface inférieure 23 de la voûte de la hotte (compte tenu d'un mouvement vertical possible pour le réglage de la position des flammes des brûleurs : selon le réglage, ils peuvent être au niveau ou légèrement en retrait).
  • Conformément au procédé de la présente invention, la face inférieure 21a des brûleurs est située à une distance comprise entre environ 20 et 30 cm au-dessus de la couche à agglomérer (au lieu de 70 à 100 selon les procédés classiques). Cette courte distance permet en particulier le chauffage du lit à agglomérer par rayonnement par la face inférieure des brûleurs.
  • A titre d'exemple, on a indiqué un capteur de température 25.
  • La Figure 4 représente schématiquement un brûleur 15 incliné d'un angle a sur la verticale, pour être orienté vers la matière à agglomérer qui s'en rapproche, comme indiqué par la flèche F sur cette Figure. L'angle a sera avantageusement compris entre 0 et 30°. Le brûleur est orientable au moyen d'un système à rotule 26 logé dans le réfractaire 18 de la hotte d'allumage. Le brûleur comporte une arrivée de combustible 27 et une arrivée d'air 28. Sa face inférieure 21a est à une hauteur L (20 à 30 cm) au-dessus du lit à agglomérer 29. La pointe du dard 31 de la flamme est établie sur le lit pour définir une section circulaire ou elliptique de dimension S, telle que les sections de deux brûleurs adjacents se recouvrent sur leurs bords. Les brûleurs peuvent ainsi monter ou descendre, et basculer dans le plan du déplacement du lit. Le but recherché est d'obtenir l'impact optimum des dards des brûleurs pour assurer la combustion la plus parfaite possible de la face supérieure du lit, en réduisant les déperditions thermiques parasites vers l'atmosphère du laboratoire du four et des parois.
  • Les réglages mécaniques peuvent être commandés automatiquement en fonction de divers paramètres, comme la vitesse de défilement du lit, la hauteur de la couche, la nature du minerai et le combustible utilisé.
  • En plus de leur fonction classique d'apporter les calories nécessaires, les brûleurs amènent l'oxygène de réaction dans la couche par l'air qui est réchauffé lors de son passage dans les brûleurs. On peut régler l'excès d'air à une valeur de 45 à 50% par exemple de la quantité nécessaire pour une combustion complète de carburant injecté par les brûleurs.

Claims (5)

1. - Procédé d'allumage d'un lit de minerai en vue de son agglomération, dans lequel on fritte à chaud un mélange de combustible solide et de minerai, le mélange formant un lit (29) en mouvement horizontal continu sous un four appelé hotte d'allumage, une aspiration étant faite sous le lit, le four étant chauffé par des brûleurs (15), caractérisé en ce que les faces inférieures (21a) des brûleurs sont portées en température pour rayonner sur le lit à agglomérer (29), créant ainsi un voûtin d'allumage.
2. - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la face rayonnante (21a) de chaque brûleur est une surface concave, avec le coeur de la flamme placé au centre optique de la surface.
3. - Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les faces inférieures (21a) des brûleurs sont chauffées par des brûleurs auxiliaires.
4. - Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les brûleurs sont disposés au-dessus du lit et dirigés vers celui-ci, les dards (31) des brûleurs sont approchés sur la partie supérieure du lit à agglomérer par un réglage en altitude et angulaire, de façon à générer sur le lit des surfaces circulaires ou elliptiques sécantes et incandescentes.
5. - Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les parties inférieures (21) des brûleurs ont une section rectangulaire.
EP86402124A 1985-09-30 1986-09-29 Procédé d'allumage d'un lit de minerai en vue de son agglomération Withdrawn EP0221797A1 (fr)

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FR2588069B1 (fr) 1989-08-25
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