EP1204768A1 - Metal oxide reduction method and device therefor - Google Patents

Metal oxide reduction method and device therefor

Info

Publication number
EP1204768A1
EP1204768A1 EP99938375A EP99938375A EP1204768A1 EP 1204768 A1 EP1204768 A1 EP 1204768A1 EP 99938375 A EP99938375 A EP 99938375A EP 99938375 A EP99938375 A EP 99938375A EP 1204768 A1 EP1204768 A1 EP 1204768A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
metal oxides
reducing agent
oven
mixture
reducer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP99938375A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Guido Monteyne
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.)
Sidmar SA
Original Assignee
Sidmar SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sidmar SA filed Critical Sidmar SA
Publication of EP1204768A1 publication Critical patent/EP1204768A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B13/00—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
    • C21B13/08—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes in rotary furnaces
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B13/00—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
    • C21B13/10—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes in hearth-type furnaces
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/10—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions
    • Y02P10/134—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions by avoiding CO2, e.g. using hydrogen
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20—Recycling

Definitions

  • the present invention relates to a process for the reduction of metal oxides, in particular iron oxides, and to a device for carrying out the process.
  • Document LU-60981 -A (Institute des Minerais) describes a process for manufacturing an iron sponge comprising the use of a continuous rotary hearth reactor with a displacement of material from the periphery to the center, supplied first in charcoal and then, after the charcoal has been coked, with iron ore in "pellets" or in pieces preheated to reaction temperature. Fixed scrapers move the coal to the center of the furnace and mix the coked coal with the ore as the rotary hearth rotates. After reaction, the charge is discharged through a central well.
  • the object of the present invention is to provide a process for the reduction of metal oxides using more effectively the reducing capacities of the volatile constituents of a carbonaceous reducing agent.
  • this objective is achieved by a process for the reduction of metal oxides in a rotary hearth furnace in the shape of a crown in which a carbonaceous reducing agent and metallic oxides are deposited in a strip on part of said hearth rotating and are then transported in a movement substantially in helical form to an evacuation device, characterized in that a first part of the reducer is preheated and mixed with the metal oxides preheated before and / or during deposition in a mixture on the rotating floor, in that a second part of the reducing agent is deposited on the mixture, and in that the volatile components of the carbon reducing agent and carbon monoxide are used to reduce the metal oxides.
  • the process according to the invention at least part of the volatile constituents of the carbonaceous reducing agent, in particular hydrogen and methane, are used for their reducing capacity.
  • the process according to the invention makes it possible to increase the reaction rates by mixing the metal oxides and the carbonaceous reducing agent by effectively using the reducing capacities of the volatile constituents of the carbonated reducing agent by their forced passage through the preheated mixture which constitutes the charging the oven.
  • One of the advantages of this process lies in the fact that the volatile components, i.e. the distillation gases of the carbonaceous reducing agent are used in a first phase to reduce the metal oxides whereas in known processes, these gases are burnt and are used to heat the solid materials.
  • the reduction of metal oxides is therefore done in two phases respectively by at least two different chemical reactions. These reaction phases can take place simultaneously or successively.
  • the first reduction phase is carried out using hydrogen and / or methane released during the heating of the carbon reducer.
  • the reaction kinetics of these reactions are more favorable than those of carbon monoxide at temperatures below 900 ° C.
  • the above-mentioned volatile constituents are gradually released and come into contact with the metal oxides deposited on the hearth of the furnace, under operating conditions such that, in particular as regards the reaction temperature, they participate in the reduction of these .
  • the metal oxides and the reducing gases released come into contact at temperatures as high as possible, without however disturbing the progress of the reduction process.
  • the second part of the reducing agent deposited on the layer consisting of a mixture of reducing agent and metal oxides makes it possible to avoid reoxidation of the reduced metal oxides during their stay in the oven.
  • the quantity of volatile components of the reducing agent which escape from the deposited layer is minimized without reacting with the metal oxides.
  • a layer rich in reducing elements is maintained in contact with the upper surface of the filler, which minimizes the reoxidation of the metal oxides already partially reduced during their stay in the oven, and the formation of fayalite on the surface is also minimized.
  • the second part of the carbon reducer deposited on the load is subdivided into several fractions. These fractions are advantageously heated before their deposition.
  • fractions advantageously constitute up to 20% of the total amount of reducing agent used, this amount being a function of the oxides and of the reducing agent used and the reaction conditions.
  • the second part of the carbon reducer is subdivided for example into two fractions each comprising up to 10% of the total amount of reducing agent used.
  • At least a fraction of the second part of the reducing agent can be mixed with metal oxides before being deposited or during its deposition.
  • This mixture can comprise between 60 and 100% of carbonaceous reducing agent and between 0 and 40% of metal oxides, preferably between 80 and 100% of carbonaceous reducing agent and between 0 and 20% of metal oxides, these values being a function of the nature of the metal oxides, the reducing agent used and the reaction conditions.
  • the carbon reducer of the first and / or of the second part is preferably preheated to a temperature up to 200 ° C while the metal oxides are preferably preheated to a temperature up to 850 ° C.
  • the components are preheated preferably by means of the heat recovered from the combustion gases discharged from the furnace in heat exchangers.
  • This process also has the advantage of evacuating less dust out of the oven by controlling the speed of these gases while keeping the volume of the oven minimal.
  • the metallic sponge obtained has a better homogeneity in the degree of reduction in mass than the products resulting from known techniques.
  • an excess of at least 10% in carbonaceous reducing agent is used, this excess being defined relative to the theoretical quantity necessary for the reduction of the oxides.
  • a method for the direct reduction of metal oxides in a rotary hearth furnace, in which a so-called hearth furnace portion is deposited over a certain width of the crown, which depends on the diameter and the capacity of the oven, a load comprising several layers. These layers can be deposited simultaneously or successively.
  • the content of metal oxides and carbon reducer in the layers may be different.
  • the content of metal oxides in the upper layers is greater than the content of metal oxides in the lower layers.
  • the lower layers advantageously contain an excess of carbon reducer.
  • the content of carbon reducer in the upper layers is therefore lower than that in the lower layers.
  • there is a kind of gradient of concentration in metallic oxides concentration which increases from the sole towards the upper surface of the load. A greater quantity of volatile constituents is therefore released in the deep layers and these gases diffuse through the layers towards the upper surface of the charge where these volatile constituents meet a higher concentration of metal oxides.
  • the volatile constituents of the carbonaceous reducing agent are gradually released in the lower layers and meet during their diffusion towards the upper surface of very hot metallic oxides.
  • the upper layers are warmer than the lower layers, on the one hand because these upper layers contain a higher concentration of metal oxides preheated to higher temperatures than the carbon reducer and on the other hand because these layers are in contact with the atmosphere of the oven.
  • the volatile constituents therefore participate more effectively in the reduction of metal oxides.
  • the content of carbonaceous reducing agent in the lower layer is between the theoretical content necessary for the complete reduction of the metal oxides and a content of 100% by weight, preferably between 30% and 70% by weight and particularly preferably between 35% and 60% by weight.
  • the content of carbonaceous reducing agent in the upper layer is preferably less than 25% by weight and in a particularly preferred manner is less than 16% by weight.
  • the charge is heated inside the oven to a temperature of 900-1250 ° C and preferably from 1050 to 1150 ° C.
  • the mixture of carbon reducer and metal oxides, respectively, the charge is inverted and mixed progressively during its stay inside the oven.
  • a profiled surface is formed on the surface of the charge by forming mounds respectively to promote heat exchange between the upper part of the furnace and the charge by increasing the efficiency of the radiation. from the oven and by increasing the heat exchange surface with the atmosphere of the oven.
  • the slope of the grooves respectively of the mounds is usually between 20 ° and 65 ° and preferably between 40 ° and 65 °.
  • a sawtooth surface is created on the surface of the load.
  • the fraction (s) of the second part of the reducer can be loaded either in the hollow of the grooves or on the crests of the silions.
  • the load respectively the mixture is loaded (e) on an inner part of the sole in the shape of a crown and is transferred (e) in a substantially helical movement towards the outer part of the sole and after reaction , it (it) is evacuated (e) by the external part of the crown.
  • the mixture is usually removed after four or more rounds.
  • At least a fraction of the second part of the carbonaceous reducing agent is deposited on the mixture at least one revolution before the evacuation of said mixture.
  • the layer (s) of mixture of carbonaceous reducing agent and metal oxides is (are) deposited (s) preferably on a part corresponding to 1/4 or less of the width of the crown.
  • the second part of the carbon reducer is deposited on a part of the rotary hearth corresponding to a maximum of 1/4 of the width of the crown.
  • the bulk density or bulk density of the load decreases, i.e. as its volume increases.
  • the flow properties of the load vary and in particular the dumping angle or the slope angle increases, i.e. that the slope mounds respectively grooves can become increasingly stiff as the load progresses inside the rotary hearth furnace.
  • the increase in its apparent volume can be compensated for by modifying one or more of the following parameters: the width of the strip , the width of the base of the furrows, the number of furrows and the slope of the furrows.
  • Postcombustion of the gases released during the reduction is preferably carried out in the inner part of the crown of the furnace.
  • the evacuation of the gases and the displacement of the charge inside the furnace are done radially against the current.
  • the preheating of the reducer and of the metal oxides is commonly done by means of the heat recovered from the combustion gases and from the post-combustion gases.
  • lime generally contributes to the desulfurization of the pig iron and to the formation of slag or more fluid slag.
  • the layer of the mixture of metal oxides / carbon reducer consists of a layer of pellets including these constituents.
  • metal oxides includes both metal ores, in particular iron ore, as well as metal oxides to be recycled from the steel and foundry industries, for example from blast furnaces, steelworks, electric furnaces or of the rolling mills, than a mixture of these oxide sources with coke fines or with coal, if necessary in the form of pellets.
  • carbon reducer means any carbon material in the solid or liquid state such as, for example, coal, lignite and petroleum derivatives.
  • the reducing agent is carbon with a content of volatile constituents as high as possible within the framework of the process, preferably with a content greater than 15% of volatile constituents.
  • a rotary hearth furnace for the reduction of metal oxides comprising a rotary hearth in the form of a crown subdivided into:
  • the charging zone comprising a device for depositing on a strip of the rotary hearth a load comprising one or more layers of a mixture of metal oxides and of a reducing agent
  • the intermediate zone as well as possibly the oven charging zone comprising a device allowing progressive mixing of an upper part and an underlying part of the load while displacing the load radially as and when of the rotation of the sole,
  • the intermediate zone as well as possibly the unloading zone of the oven comprising a device for depositing on the load one or more layers of a reducing agent optionally mixed with metal oxides;
  • the unloading zone comprising an unloading device making it possible to evacuate the metallized charge at one or more unloading points.
  • the oven comprises a device creating on the surface of the deposited layer grooves or mounds so as to obtain an essentially sawtooth surface.
  • the device for depositing one or more layers of a mixture of metal oxides and a reducing agent as well as the device for depositing on the load one or more layers of a reducing agent optionally mixed with metal oxides on the first mixture of metal oxides and a reducing agent optionally include an apparatus for hot mixing the carbon reducing agent and the metal oxides before, after or during the deposition of the layers.
  • the oven advantageously comprises an equipment making it possible to carry out the stirring which comprises rakes provided with plowshares arranged in the manner of the teeth of a rake, said rakes being fixed and arranged radially in the oven.
  • These rakes preferably include plowshares penetrating the layer by moving the mixture radially towards the discharge side of the crown.
  • the coulters are generally offset, that is to say slightly staggered relative to the furrows or mounds formed by the plowshares of the previous rake, so as to remove or plane a sloping side of each furrow and thus form a new furrow .
  • equipment makes it possible, by a first action, to bring down the tops of the saw teeth which are the warmest part of the grooves in the hollow of the grooves, and by a second action, to bring back a face of each sawtooth on one face of the adjacent sawtooth so as to cover the material brought in by the first action.
  • the angle of attack of the coulters is preferably between 20 ° and 30 ° relative to the tangent of the grooves.
  • the angle of attack of the coulters can at any time be adapted to reverse the direction of radial movement of the load and to increase the residence time of the latter inside the oven.
  • the plowshares are formed so as to cause the load to overturn.
  • the unloading device comprises an endless screw or a deflector.
  • the width of the crown of the oven may be greater than if a worm is used. Indeed, given the high temperatures prevailing inside the oven, the worm beyond a certain length is mechanically too loaded.
  • Such an unloading device preferably comprises one or more devices planing the tops of the furrows or mounds in order to obtain a substantially flat surface and one or more deflectors. .
  • the deflectors are then regularly placed in the evacuation zone of the oven.
  • the opening angle and / or the penetration depth of each deflector are chosen according to their relative position with respect to the rotating floor.
  • the oven advantageously comprises burners installed in the outer walls of the movable hearth oven and / or in the outer ring of the vault in order to maintain the oven at a temperature of the order of 1200 to 1550 ° C, preferably of the order of 1400 ° C.
  • Figure 1 shows a schematic horizontal projection of a rotary kiln with a distribution of rakes in a rotary kiln.
  • Figure 2 shows a vertical projection of a section of the rotary kiln.
  • Figure 3 shows the grooves formed upon loading.
  • Figure 4 shows the grooves resulting from the first action of the coulters, arranged on fixed rakes, in the load.
  • FIG. 5 represents the furrows resulting from the second action of the plowshares, arranged on fixed rakes, in the load.
  • FIG. 6 represents a schematic view of a vertical projection of a section of a rake and of a ploughshare with an arm for fixing to the rake.
  • FIGS. 1 and 2 the first loading area 1, the second loading area 20 and the evacuation area of the rotary hearth 3 are illustrated with several deflectors 2, the hearth 3 performing a movement in the counterclockwise direction. of a watch represented by the arrow 4 around the axis of the furnace 5.
  • the burners fixed in the external wall of the furnace are represented by 6, the combustion gases are extracted by the interior walls of the furnace at 7 and sent to the heat exchangers by 8.
  • the rakes supporting the coulters have received the reference mark 9. It should be noted that one of the rakes upstream of the unloading area is equipped over the width corresponding to that of the unloading area, with a device planing the tops of the load furrows.
  • the oxygen injectors have received the mark 10 while the mark 11 denotes the charge.
  • FIG. 3 represents the grooves 12 before the coulters pass.
  • Figure 4 shows the planing of the top 13 of the grooves, before the action of the coulters.
  • FIG. 5 represents the planing 14 of the grooves, resulting from the second action of the coulters.
  • FIG. 6 illustrates a schematic view of a vertical projection of a section of a rake 15 with its external thermal insulation 16 and an interior water cooling chamber 17 as well as a ploughshare 18 with an arm for fixing to the rake 19.
  • the action of the double action coulters is explained in more detail below.
  • the oven entrance is provided with equipment that creates triangular section grooves on the surface of the load in order to obtain a sawtooth surface.
  • the oven includes complementary double-action equipment which, by a first action, causes the material constituting the top of each sawtooth to fall into the adjacent hollow in order to prevent the material of the tops, which are very quickly heated, does not reach the agglomeration and / or melting temperature, which would make it more difficult to mix with the load and the reduction of metal oxides.
  • the furnace has similar double-action equipment, which allows, by a first action to remove the tops of the saw teeth and to bring this part into the adjacent hollow.
  • a second action it is obtained that one face of each saw tooth is removed to the bottom, the removed part being brought back to one face of the adjacent saw tooth by covering the material brought by the first action.
  • the load is moved radially as the sole rotates to be removed after several turns, preferably after 4 turns or more, towards the part of the crown opposite to the charging part.
  • the two zones can also include identical equipment.
  • the operating conditions are chosen so as to achieve a compromise between, on the one hand, the need to achieve as quickly as possible a high and uniform temperature of the load and, on the other hand, the need gradually bringing into contact with the layer of metal oxides or the upper layer of the metal oxide / carbon mixture only the upper part of the underlying layer, avoiding incorporating cooler lower layers therein, so that the temperature of the new mixture formed thus obtained is greater than 600 ° C, in particular of the order of 700 ° C to 800 ° C.
  • the rotational speed of the hearth is chosen according to the diameter of the oven. It can be between 3 and 16 revolutions / hour and preferably, it is from 8 to 12 revolutions / hour.
  • the relative speed of the load with respect to the coulters is preferably between 10 and 50 cm / s and advantageously between 15 and 30 cm / s.
  • the deposition of a second part of the carbonaceous reducing agent on the surface layer makes it possible to maintain a layer rich in reducing elements in contact with the surface layer of the filler, which minimizes the reoxidation of the metal oxides already partially reduced during their stay. in the oven, and the formation of fayalite on the surface is also minimized.
  • means such as rakes ensure rapid mixing of the surface layer in the immediately underlying layer.
  • the elaboration time is determined by the coldest point of the filler, a metal sponge having better characteristics of homogeneity compared to the sponges produced by the techniques reduction of the state of the art, the latter generally having the disadvantage of causing the production of a product with variable reduction rates of metal oxides.
  • the first part of the reducer is placed in the interior contour of the crown, the small circle, preferably on 1/6 to 1/12 of the width of the crown,
  • the unloading takes place on the outer part of the crown by means of one or more deflectors of a length corresponding respectively to the width or to a fraction of the loading width,
  • - burners are arranged in the side walls of the oven above the level of the hearth, mainly in the outer walls of the crown, on the large circle and / or in the outer ring of the vault,
  • the gases are evacuated against the movement of the material through the walls of the inner sides of the crown, on the small circle.
  • the double action coulters of different dimensions and shapes are arranged so that the coulters of the first intermediate zone gradually stir the load at lower and lower levels until the sole while the coulters of the second intermediate zone, where the charge is not yet agglomerated and is still easily mixable, have an appropriate shape different from that of the first coulters and stir the furrows and their base. This avoids the appearance on the surface of the charge of a thick and resistant reduced metal oxide plate, difficult to break up and difficult to remove.
  • These rakes are fixed and arranged radially in the oven, the first rake being arranged in the first intermediate zone in extension of the charging area, that is to say the oven supply.
  • the rake coulters are fixed and offset, that is to say arranged slightly at an angle with respect to the grooves formed by the coulters of the preceding rake, for example 50 mm, so as to remove a sloping side from each groove or Sawtooth.
  • the movement of the material on the hearth causes mixing (that is to say, mixing) and the formation of a new groove or sawtooth.
  • the coulters create triangular section grooves over the entire surface of the load, which increase the area of the load at the interface with the furnace atmosphere by 20 to 65%, thereby achieving greater transfer. from the oven to the load.
  • the first and second types of double action coulters are designed so that each time the load is passed, part of it is turned over, the upper layer of the load in contact with the atmosphere of the oven, at the start consisting of metal oxides then of the metal oxides / carbon mixture and finally of reduced metal oxides, being lowered while the underlying layer is raised.
  • the end of the coulters is shaped so as to cause the material to turn over so that the mantle of the groove, the warmest part, is found at the heart of the base of the new groove created, in order to ensure better homogenization.
  • This end of the coulters can be cooled by an internal circulation of a cooling liquid for example.
  • the distribution of rakes in the different areas of the oven can be done linearly over the passage length in one area of the oven. It will preferably be non-linear and will be dependent on the surface temperature as well as the temperature gradient in the load.
  • One of the rakes upstream of the unloading zone has, over a width corresponding to that of the unloading zone, a device making it possible to plane the tops of the profiled surface in order to obtain a substantially flat surface. This facilitates unloading from the oven.
  • the quantity of carbonaceous reducing agent is determined by the stoichiometric quantity necessary to bring about the complete reduction of the metal oxides present, reduced by an amount corresponding to the reducing action of the volatile elements, and possibly increased by a quantity necessary for the fusion of the 'sponge and subsequent alloy.
  • the better thermal conductivity of the layer of metal oxides present at the start in a single layer in the upper part of the load and then gradually in the mixture contributes to better heat transfer than that of multi-layer processes, without the the reducing agent, in this case carbon, which is a less good thermal conductor, does not disturb this process; the gradual mixing of the layers constituting the charge allows rapid homogenization of the temperature of this charge;
  • the metal oxides very quickly reach high temperatures where their reactivity is stronger, which increases the efficiency of the reduction process and decreases the operating time;
  • the furnace is generally maintained at a dome temperature of the order of 1300 to 1450 ° C, preferably of the order of 1400 ° C, by burners installed in the external walls of the hearth furnace and / or in the 'outer ring of the vault and with afterburner in the inner side of the crown.
  • the techniques used also make it possible to increase the homogenization of the charges made up of pellets, which contributes to a considerable increase in the thickness of the charge, to a faster and more efficient operating procedure, to a smaller size of the oven and optimization of heat exchanges.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Manufacture Of Iron (AREA)
  • Tunnel Furnaces (AREA)

Abstract

The invention concerns a method for reducing metal oxides in a ring-shaped rotary hearth furnace, wherein a carbonaceous reducing agent and metal oxides are deposited on a strip over part of said rotary hearth and then transported in a substantially helical motion towards a discharge device. Said method is characterised in that part of the reducing agent is preheated and mixed with the preheated metal oxides before and/or during the deposit in the form a mixture on the rotary hearth, and a second part of the carbonaceous reducing agent and carbon monoxide are used for reducing the metal oxides.

Description

PROCEDE DE REDUCTION D'OXYDES METALLIQUES ET DISPOSITIF POUR LA MISE EN ŒUVRE DU PROCEDE METHOD FOR REDUCING METAL OXIDES AND DEVICE FOR IMPLEMENTING THE METHOD
La présente invention concerne un procédé de réduction d'oxydes métalliques, notamment d'oxydes de fer ainsi qu'un dispositif pour la mise en œuvre du procédé.The present invention relates to a process for the reduction of metal oxides, in particular iron oxides, and to a device for carrying out the process.
La réduction directe d'oxydes métalliques, notamment des minerais mais également de différents oxydes métalliques à recycler s'est largement développée ces dernières années.The direct reduction of metal oxides, in particular ores but also of various metal oxides to be recycled has developed considerably in recent years.
Dans le document LU-60981 -A (Société Anonyme des Minerais), on décrit un procédé pour fabriquer une éponge de fer comportant l'utilisation d'un réacteur continu à sole tournante avec un déplacement de matière de la périphérie vers le centre, alimenté d'abord en charbon et ensuite, après que le charbon a été cokéfié, par du minerai de fer en « pellets » ou en morceaux préchauffés à la température de réaction. Des racloirs fixes assurent un déplacement du charbon vers le centre du four et mélangent le charbon cokéfié au minerai au fur et à mesure de la rotation de la sole tournante. Après réaction, la charge est évacuée par un puits central.Document LU-60981 -A (Société Anonyme des Minerais) describes a process for manufacturing an iron sponge comprising the use of a continuous rotary hearth reactor with a displacement of material from the periphery to the center, supplied first in charcoal and then, after the charcoal has been coked, with iron ore in "pellets" or in pieces preheated to reaction temperature. Fixed scrapers move the coal to the center of the furnace and mix the coked coal with the ore as the rotary hearth rotates. After reaction, the charge is discharged through a central well.
Un des désavantages de l'état de la technique est que les constituants volatils du charbon ne participent pas à la réduction des oxydes métalliques. Ce procédé ne permet d'obtenir ni une productivité élevée ni une bonne homogénéisation en température et en matière de la charge.One of the disadvantages of the prior art is that the volatile constituents of coal do not participate in the reduction of metal oxides. This process makes it possible to obtain neither a high productivity nor a good homogenization in temperature and in terms of the filler.
L'objet de la présente invention est de proposer un procédé de réduction d'oxydes métalliques utilisant de manière plus efficace les capacités réductrices des constituants volatils d'un réducteur carboné.The object of the present invention is to provide a process for the reduction of metal oxides using more effectively the reducing capacities of the volatile constituents of a carbonaceous reducing agent.
Conformément à l'invention, cet objectif est atteint par un procédé de réduction d'oxydes métalliques dans un four à sole tournante en forme de couronne dans lequel un réducteur carboné et des oxydes métalliques sont déposés en une bande sur une partie de ladite sole tournante et sont ensuite transportés en un mouvement substantiellement en forme hélicoïdale vers un dispositif d'évacuation, caractérisé en ce qu'une première partie du réducteur est préchauffée et mélangée avec les oxydes métalliques préchauffés avant et/ou pendant le dépôt en un mélange sur la sole tournante, en ce qu'une deuxième partie du réducteur est déposée sur le mélange, et en ce que les composantes volatiles du réducteur carboné et le monoxyde de carbone sont utilisés pour réduire les oxydes métalliques.In accordance with the invention, this objective is achieved by a process for the reduction of metal oxides in a rotary hearth furnace in the shape of a crown in which a carbonaceous reducing agent and metallic oxides are deposited in a strip on part of said hearth rotating and are then transported in a movement substantially in helical form to an evacuation device, characterized in that a first part of the reducer is preheated and mixed with the metal oxides preheated before and / or during deposition in a mixture on the rotating floor, in that a second part of the reducing agent is deposited on the mixture, and in that the volatile components of the carbon reducing agent and carbon monoxide are used to reduce the metal oxides.
Contrairement aux procédés de l'état de la technique, dans le procédé selon l'invention, au moins une partie des constituants volatils du réducteur carboné, en particulier l'hydrogène et le méthane, sont mis en œuvre pour leur capacité réductive.Unlike the processes of the prior art, in the process according to the invention, at least part of the volatile constituents of the carbonaceous reducing agent, in particular hydrogen and methane, are used for their reducing capacity.
Le procédé selon l'invention permet d'augmenter les vitesses de réaction par un mélange des oxydes métalliques et du réducteur carboné en utilisant de manière efficace les capacités réductrices des constituants volatils du réducteur carboné par leur passage forcé à travers le mélange préchauffé qui constitue la charge du four.The process according to the invention makes it possible to increase the reaction rates by mixing the metal oxides and the carbonaceous reducing agent by effectively using the reducing capacities of the volatile constituents of the carbonated reducing agent by their forced passage through the preheated mixture which constitutes the charging the oven.
Un des avantages de ce procédé réside dans le fait que les composantes volatiles c.-à-d. les gaz de distillation du réducteur carboné sont utilisés dans une première phase pour réduire les oxydes métalliques alors que dans les procédés connus, ces gaz sont brûlés et servent à chauffer les matières solides.One of the advantages of this process lies in the fact that the volatile components, i.e. the distillation gases of the carbonaceous reducing agent are used in a first phase to reduce the metal oxides whereas in known processes, these gases are burnt and are used to heat the solid materials.
La réduction des oxydes métalliques se fait donc en deux phases respectivement par au moins deux réactions chimiques différentes. Ces phases de réaction peuvent se dérouler simultanément ou successivement.The reduction of metal oxides is therefore done in two phases respectively by at least two different chemical reactions. These reaction phases can take place simultaneously or successively.
La première phase de réduction se fait à l'aide d'hydrogène et/ou de méthane dégagés lors de réchauffement du réducteur carboné. Les cinétiques de réaction de ces réactions sont plus favorables que celles du monoxyde de carbone à des températures inférieures à 900°C. Les constituants volatils précités sont libérés progressivement et entrent en contact avec les oxydes métalliques déposés sur la sole du four, dans des conditions opératoires telles, en particulier en ce qui concerne la température de réaction, qu'ils participent à la réduction de ceux-ci.The first reduction phase is carried out using hydrogen and / or methane released during the heating of the carbon reducer. The reaction kinetics of these reactions are more favorable than those of carbon monoxide at temperatures below 900 ° C. The above-mentioned volatile constituents are gradually released and come into contact with the metal oxides deposited on the hearth of the furnace, under operating conditions such that, in particular as regards the reaction temperature, they participate in the reduction of these .
Les oxydes métalliques et les gaz réducteurs libérés entrent en contact à des températures aussi élevées que possible, sans cependant perturber le déroulement du processus de réduction.The metal oxides and the reducing gases released come into contact at temperatures as high as possible, without however disturbing the progress of the reduction process.
Le fait de diviser la quantité de réducteur en plusieurs parties et de déposer ces parties successivement permet d'exploiter au mieux les constituants volatiles du réducteur. La deuxième partie du réducteur déposée sur la couche constituée d'un mélange de réducteur et d'oxydes métalliques permet d'éviter la réoxydation des oxydes métalliques réduits pendant leur séjour dans le four.Dividing the quantity of reducing agent into several parts and depositing these parts successively makes it possible to make the best use of the volatile constituents of the reducing agent. The second part of the reducing agent deposited on the layer consisting of a mixture of reducing agent and metal oxides makes it possible to avoid reoxidation of the reduced metal oxides during their stay in the oven.
Lorsqu'on subdivise la deuxième partie du réducteur en plusieurs fractions, on minimise la quantité de compostants volatiles du réducteur qui s'échappent de la couche déposée sans réagir avec les oxydes métalliques. De plus, on maintient une couche riche en éléments réducteur en contact avec la surface supérieure de la charge ce qui minimise la réoxydation des oxydes métalliques déjà partiellement réduits pendant leur séjour dans le four, et la formation de fayalite en surface est également minimisée.When the second part of the reducing agent is subdivided into several fractions, the quantity of volatile components of the reducing agent which escape from the deposited layer is minimized without reacting with the metal oxides. In addition, a layer rich in reducing elements is maintained in contact with the upper surface of the filler, which minimizes the reoxidation of the metal oxides already partially reduced during their stay in the oven, and the formation of fayalite on the surface is also minimized.
De préférence, la deuxième partie du réducteur carboné déposée sur la charge est subdivisée en plusieurs fractions. Ces fractions sont avantageusement chauffées avant leur dépôt.Preferably, the second part of the carbon reducer deposited on the load is subdivided into several fractions. These fractions are advantageously heated before their deposition.
Ces fractions constituent avantageusement jusqu'à 20 % de la quantité totale de réducteur mis en œuvre, cette quantité étant fonction des oxydes et du réducteur mis en œuvre et des conditions de réaction. La deuxième partie du réducteur carboné est subdivisée par exemple en deux fractions comprenant chacune jusqu'à 10 % de la quantité totale de réducteur mis en œuvre.These fractions advantageously constitute up to 20% of the total amount of reducing agent used, this amount being a function of the oxides and of the reducing agent used and the reaction conditions. The second part of the carbon reducer is subdivided for example into two fractions each comprising up to 10% of the total amount of reducing agent used.
Au moins une fraction de la deuxième partie du réducteur peut être mélangée à des oxydes métalliques avant d'être déposée ou pendant son dépôt. Ce mélange peut comprendre entre 60 et 100 % de réducteur carboné et entre 0 et 40% d'oxydes métalliques, de préférence entre 80 et 100 % de réducteur carboné et entre 0 et 20% d'oxydes métalliques, ces valeurs étant fonction de la nature des oxydes métalliques, du réducteur mis en œuvre et des conditions de réaction.At least a fraction of the second part of the reducing agent can be mixed with metal oxides before being deposited or during its deposition. This mixture can comprise between 60 and 100% of carbonaceous reducing agent and between 0 and 40% of metal oxides, preferably between 80 and 100% of carbonaceous reducing agent and between 0 and 20% of metal oxides, these values being a function of the nature of the metal oxides, the reducing agent used and the reaction conditions.
II est important de noter que la qualité et/ou la nature du réducteur mis en œuvre ne doit pas nécessairement être le même. Ainsi il est envisageable de choisir pour la première partie un réducteur plus riche en volatiles et pour la deuxième partie, déposée ultérieurement, un réducteur moins riche en volatilesou vis versa.It is important to note that the quality and / or the nature of the reduction gear used does not necessarily have to be the same. Thus, it is possible to choose for the first part a reducing agent which is richer in volatiles and for the second part, deposited subsequently, a reducing agent which is less rich in volatiles or vice versa.
Le réducteur carboné de la première et/ou de la deuxième partie est de préférence préchauffé à une température jusqu'à 200 °C tandis que les oxydes métalliques sont de préférence préchauffés à une température allant jusqu'à 850 °C.The carbon reducer of the first and / or of the second part is preferably preheated to a temperature up to 200 ° C while the metal oxides are preferably preheated to a temperature up to 850 ° C.
Il est intéressant de mettre en œuvre les oxydes métalliques à une température d'alimentation aussi élevée que possible tout en évitant leur agglomération.It is advantageous to use the metal oxides at a supply temperature as high as possible while avoiding their agglomeration.
Le préchauffage des constituants se fait de préférence au moyen de la chaleur récupérée des gaz de combustion évacués du four dans des échangeurs thermiques.The components are preheated preferably by means of the heat recovered from the combustion gases discharged from the furnace in heat exchangers.
Ces conditions opératoires conduisent à une augmentation de la capacité de production par unité de surface et à une réduction de la quantité de dioxyde de carbone rejetée dans l'atmosphère par quantité unitaire d'oxydes métalliques réduits obtenue. Ce procédé a également comme avantage d'évacuer moins de poussières hors du four grâce à un contrôle de la vitesse de ces gaz tout en maintenant minimal le volume du four. L'éponge métallique obtenue présente une meilleure homogénéité du degré de réduction dans la masse que les produits résultant des techniques connues.These operating conditions lead to an increase in the production capacity per unit of area and to a reduction in the amount of carbon dioxide released into the atmosphere per unit amount of reduced metal oxides obtained. This process also has the advantage of evacuating less dust out of the oven by controlling the speed of these gases while keeping the volume of the oven minimal. The metallic sponge obtained has a better homogeneity in the degree of reduction in mass than the products resulting from known techniques.
On utilise, de préférence, un excès d'au moins 10% en réducteur carboné, cet excès étant défini par rapport à la quantité théorique nécessaire pour la réduction des oxydes.Preferably, an excess of at least 10% in carbonaceous reducing agent is used, this excess being defined relative to the theoretical quantity necessary for the reduction of the oxides.
Selon un mode de réalisation particulier, on propose un procédé de réduction directe d'oxydes métalliques dans un four à sole tournante, dans lequel l'on dépose sur une partie dite d'enfournement de la sole sur une certaine largeur de la couronne, qui dépend du diamètre et de la capacité du four, une charge comprenant plusieurs couches. Ces couches peuvent être déposées simultanément ou successivement.According to a particular embodiment, a method is proposed for the direct reduction of metal oxides in a rotary hearth furnace, in which a so-called hearth furnace portion is deposited over a certain width of the crown, which depends on the diameter and the capacity of the oven, a load comprising several layers. These layers can be deposited simultaneously or successively.
La teneur en oxydes métalliques et en réducteur carboné des couches peut être différente. De préférence, la teneur en oxydes métalliques des couches supérieures est supérieure à la teneur en oxydes métalliques des couches inférieures. Les couches inférieures contiennent avantageusement un excès en réducteur carboné. La teneur en réducteur carboné des couches supérieures est par conséquent inférieure à celle des couches inférieures. Dans un tel cas, il existe une sorte de gradient de concentration en oxydes métalliques, concentration qui augmente de la sole en direction de la surface supérieure de la charge. Une quantité plus importante de constituants volatils est donc libérée dans les couches profondes et ces gaz diffusent à travers les couches vers la surface supérieure de la charge où ces constituants volatils rencontrent une plus forte concentration en oxydes métalliques. Comme la température des couches inférieures est moins élevée que la température des couches supérieures, les constituants volatils du réducteur carboné sont libérés progressivement dans les couches inférieures et rencontrent lors de leur diffusion vers la sur ace supérieure des oxydes métalliques très chauds. En effet, les couches supérieures sont plus chaudes que les couches inférieures, d'une part parce que ces couches supérieures contiennent une plus forte concentration en oxydes métalliques préchauffés à des températures plus élevées que le réducteur carboné et d'autre part parce que ces couches sont en contact avec l'atmosphère du four. Les constituants volatils participent donc plus efficacement à la réduction des oxydes métalliques.The content of metal oxides and carbon reducer in the layers may be different. Preferably, the content of metal oxides in the upper layers is greater than the content of metal oxides in the lower layers. The lower layers advantageously contain an excess of carbon reducer. The content of carbon reducer in the upper layers is therefore lower than that in the lower layers. In such a case, there is a kind of gradient of concentration in metallic oxides, concentration which increases from the sole towards the upper surface of the load. A greater quantity of volatile constituents is therefore released in the deep layers and these gases diffuse through the layers towards the upper surface of the charge where these volatile constituents meet a higher concentration of metal oxides. As the temperature of the lower layers is lower than the temperature of the upper layers, the volatile constituents of the carbonaceous reducing agent are gradually released in the lower layers and meet during their diffusion towards the upper surface of very hot metallic oxides. Indeed, the upper layers are warmer than the lower layers, on the one hand because these upper layers contain a higher concentration of metal oxides preheated to higher temperatures than the carbon reducer and on the other hand because these layers are in contact with the atmosphere of the oven. The volatile constituents therefore participate more effectively in the reduction of metal oxides.
Avantageusement, la teneur en réducteur carboné de la couche inférieure est comprise entre la teneur théorique nécessaire pour la réduction complète des oxydes métalliques et une teneur de 100% en poids, de manière préférée entre 30% et 70% en poids et de manière particulièrement préférée entre 35% et 60% en poids.Advantageously, the content of carbonaceous reducing agent in the lower layer is between the theoretical content necessary for the complete reduction of the metal oxides and a content of 100% by weight, preferably between 30% and 70% by weight and particularly preferably between 35% and 60% by weight.
La teneur en réducteur carboné de la couche supérieure est preferentiellement inférieure à 25 % en poids et de manière particulièrement préférée est inférieure à 16% en poids.The content of carbonaceous reducing agent in the upper layer is preferably less than 25% by weight and in a particularly preferred manner is less than 16% by weight.
Selon un mode de réalisation avantageux, la charge est chauffée à l'intérieur du four jusqu'à une température de 900 - 1250 °C et de préférence de 1050 à 1150°C.According to an advantageous embodiment, the charge is heated inside the oven to a temperature of 900-1250 ° C and preferably from 1050 to 1150 ° C.
Avantageusement, le mélange de réducteur carboné et d'oxydes métalliques respectivement la charge est retourné(e) et mélangé(e) progressivement pendant son séjour à l'intérieur du four.Advantageously, the mixture of carbon reducer and metal oxides, respectively, the charge is inverted and mixed progressively during its stay inside the oven.
Selon un autre mode de réalisation préféré, on forme à la surface de la charge une surface profilée en formant des sillons respectivement des monticules pour favoriser l'échange thermique entre la partie supérieure du four et la charge par une augmentation de l'efficacité du rayonnement du four et par une augmentation de la surface d'échange thermique avec l'atmosphère du four. La pente des sillons respectivement des monticules est comprise habituellement entre 20° et 65° et de préférence entre 40° et 65°.According to another preferred embodiment, a profiled surface is formed on the surface of the charge by forming mounds respectively to promote heat exchange between the upper part of the furnace and the charge by increasing the efficiency of the radiation. from the oven and by increasing the heat exchange surface with the atmosphere of the oven. The slope of the grooves respectively of the mounds is usually between 20 ° and 65 ° and preferably between 40 ° and 65 °.
De préférence, on crée à la surface de la charge une surface en dents de scie.Preferably, a sawtooth surface is created on the surface of the load.
La ou les fractions de la deuxième partie du réducteur peuvent être chargées soit dans le creux des sillons soit sur les crêtes des silions.The fraction (s) of the second part of the reducer can be loaded either in the hollow of the grooves or on the crests of the silions.
Selon un mode de réalisation préféré, la charge, respectivement le mélange est chargé(e) sur une partie intérieure de la sole en forme de couronne et est transféré(e) en un mouvement substantiellement hélicoïdal vers la partie extérieure de la sole et après réaction, il (elle) est évacué(e) par la partie externe de la couronne.According to a preferred embodiment, the load, respectively the mixture is loaded (e) on an inner part of the sole in the shape of a crown and is transferred (e) in a substantially helical movement towards the outer part of the sole and after reaction , it (it) is evacuated (e) by the external part of the crown.
Le mélange est généralement évacué après quatre tours ou plus.The mixture is usually removed after four or more rounds.
Avantageusement au moins une fraction de la deuxième partie du réducteur carboné est déposée sur le mélange au moins un tour avant l'évacuation dudit mélange.Advantageously at least a fraction of the second part of the carbonaceous reducing agent is deposited on the mixture at least one revolution before the evacuation of said mixture.
La (les) couche(s) de mélange de réducteur carboné et d'oxydes métalliques est (sont) déposée(s) de préférence sur une partie correspondant à 1/4 ou moins de la largeur de la couronne.The layer (s) of mixture of carbonaceous reducing agent and metal oxides is (are) deposited (s) preferably on a part corresponding to 1/4 or less of the width of the crown.
De manière préférée, la deuxième partie du réducteur carboné est déposée sur une partie de la sole tournante correspondant au maximum à 1/4 de la largeur de la couronne.Preferably, the second part of the carbon reducer is deposited on a part of the rotary hearth corresponding to a maximum of 1/4 of the width of the crown.
Lors de son séjour à l'intérieur du four, la densité apparente ou densité en vrac de la charge diminue c.-à-d. que son volume augmente. Les propriétés d'écoulement de la charge varient et notamment l'angle de déversement ou l'angle de talus augmente, c.-à-d. que la pente des monticules respectivement des sillons peut devenir de plus en plus raide au fur et à mesure de la progression de la charge à l'intérieur du four à sole tournante.During its stay inside the furnace, the bulk density or bulk density of the load decreases, i.e. as its volume increases. The flow properties of the load vary and in particular the dumping angle or the slope angle increases, i.e. that the slope mounds respectively grooves can become increasingly stiff as the load progresses inside the rotary hearth furnace.
Comme la charge est transportée, selon un mode de réalisation préféré, de la partie centrale de la sole tournante vers la partie extérieure, l'augmentation de son volume apparent peut être compensée en modifiant un ou plusieurs des paramètres suivants : la largeur de la bande, la largeur de la base des sillons, le nombre de sillons et la pente des sillons.As the load is transported, according to a preferred embodiment, from the central part of the rotating sole to the external part, the increase in its apparent volume can be compensated for by modifying one or more of the following parameters: the width of the strip , the width of the base of the furrows, the number of furrows and the slope of the furrows.
Une postcombustion des gaz libérés lors de la réduction est réalisée de préférence dans la partie intérieure de la couronne du four.Postcombustion of the gases released during the reduction is preferably carried out in the inner part of the crown of the furnace.
Avantageusement, l'évacuation des gaz et le déplacement de la charge à l'intérieur du four se font radialement à contre-courant.Advantageously, the evacuation of the gases and the displacement of the charge inside the furnace are done radially against the current.
Le préchauffage du réducteur et des oxydes métalliques se fait communément au moyen de la chaleur récupérée des gaz de combustion et des gaz de post combustion.The preheating of the reducer and of the metal oxides is commonly done by means of the heat recovered from the combustion gases and from the post-combustion gases.
Il est apparu avantageux de mélanger de la chaux aux oxydes métalliques et/ou au réducteur carboné, celle-ci d'une part réagissant comme catalyseur de la réaction et d'autre part évitant des phénomènes d'adhérence des éponges métalliques. De plus, la chaux contribue généralement à la désulfuration de la fonte et à la formation d'un laitier ou de scories plus fluides.It has appeared advantageous to mix lime with metal oxides and / or with the carbonaceous reducing agent, the latter on the one hand reacting as a catalyst for the reaction and on the other hand avoiding adhesion phenomena of the metal sponges. In addition, lime generally contributes to the desulfurization of the pig iron and to the formation of slag or more fluid slag.
Dans une application particulière, la couche du mélange d'oxydes métalliques / réducteur carboné est constituée par une couche de pellets incluant ces constituants.In a particular application, the layer of the mixture of metal oxides / carbon reducer consists of a layer of pellets including these constituents.
Le terme "oxydes métalliques" englobe aussi bien les minerais de métaux, en particulier le minerai de fer, que les oxydes métalliques à recycler provenant de la sidérurgie et de la fonderie, par exemple des hauts-fourneaux, des aciéries, des fours électriques ou des laminoirs, qu'un mélange de ces sources d'oxydes avec des fines de coke ou avec du charbon, le cas échéant sous forme de pellets.The term "metal oxides" includes both metal ores, in particular iron ore, as well as metal oxides to be recycled from the steel and foundry industries, for example from blast furnaces, steelworks, electric furnaces or of the rolling mills, than a mixture of these oxide sources with coke fines or with coal, if necessary in the form of pellets.
On entend par réducteur carboné toute matière carbonée à l'état solide ou liquide tel que p.ex. le charbon, la lignite et les dérivés du pétrole. En général, l'agent réducteur est du charbon avec une teneur en constituants volatils aussi élevée que possible dans le cadre du procédé, de préférence avec une teneur supérieure à 15% en constituants volatils.The term carbon reducer means any carbon material in the solid or liquid state such as, for example, coal, lignite and petroleum derivatives. In general, the reducing agent is carbon with a content of volatile constituents as high as possible within the framework of the process, preferably with a content greater than 15% of volatile constituents.
Selon un autre aspect de l'invention, on propose également un four à sole tournante pour la réduction d'oxydes métalliques comprenant une sole tournante en forme de couronne subdivisée en :According to another aspect of the invention, a rotary hearth furnace is also proposed for the reduction of metal oxides comprising a rotary hearth in the form of a crown subdivided into:
• une zone d'enfournement,• a charging area,
• au moins une zone intermédiaire adjacente à la zone d'enfournement,• at least one intermediate zone adjacent to the charging zone,
• une zone de déchargement adjacente à la zone intermédiaire,• an unloading area adjacent to the intermediate area,
la zone d'enfournement comprenant un dispositif pour déposer sur une bande de la sole tournante une charge comprenant une ou plusieurs couches d'un mélange d'oxydes métalliques et d'un réducteur,the charging zone comprising a device for depositing on a strip of the rotary hearth a load comprising one or more layers of a mixture of metal oxides and of a reducing agent,
la zone intermédiaire ainsi qu'éventuellement la zone d'enfournement du four comprenant un dispositif permettant de réaliser un brassage progressif d'une partie supérieure et d'une partie sous-jacente de la charge tout en déplaçant la charge radialement au fur et à mesure de la rotation de la sole,the intermediate zone as well as possibly the oven charging zone comprising a device allowing progressive mixing of an upper part and an underlying part of the load while displacing the load radially as and when of the rotation of the sole,
la zone intermédiaire ainsi qu'éventuellement la zone de déchargement du four comprenant un dispositif pour déposer sur la charge une ou plusieurs couches d'un réducteur éventuellement mélangé à des oxydes métalliques ;the intermediate zone as well as possibly the unloading zone of the oven comprising a device for depositing on the load one or more layers of a reducing agent optionally mixed with metal oxides;
la zone de déchargement comprenant un dispositif de déchargement permettant d'évacuer la charge métallisée en un ou plusieurs points de déchargement.the unloading zone comprising an unloading device making it possible to evacuate the metallized charge at one or more unloading points.
Dans un mode de réalisation avantageux, le four comprend un dispositif créant à la surface de la couche déposée des sillons ou des monticules de façon à obtenir une surface essentiellement en dents de scie.In an advantageous embodiment, the oven comprises a device creating on the surface of the deposited layer grooves or mounds so as to obtain an essentially sawtooth surface.
Le dispositif pour déposer une ou plusieurs couches d'un mélange d'oxydes métalliques et d'un réducteur ainsi que le dispositif pour déposer sur la charge une ou plusieurs couches d'un réducteur éventuellement mélangé à des oxydes métalliques sur le premier mélange d'oxydes métalliques et d'un réducteur comprennent éventuellement un appareil pour mélanger à chaud le réducteur carboné et les oxydes métalliques avant, après ou pendant le dépôt des couches.The device for depositing one or more layers of a mixture of metal oxides and a reducing agent as well as the device for depositing on the load one or more layers of a reducing agent optionally mixed with metal oxides on the first mixture of metal oxides and a reducing agent optionally include an apparatus for hot mixing the carbon reducing agent and the metal oxides before, after or during the deposition of the layers.
Le four comporte avantageusement un équipement permettant de réaliser le brassage qui comprend des râteaux pourvus de socs disposés à la manière des dents d'un râteau, lesdits râteaux étant fixes et disposés radialement dans le four.The oven advantageously comprises an equipment making it possible to carry out the stirring which comprises rakes provided with plowshares arranged in the manner of the teeth of a rake, said rakes being fixed and arranged radially in the oven.
Ces râteaux comprennent de préférence des socs pénétrant la couche en déplaçant le mélange radialement vers le côté d'évacuation de la couronne.These rakes preferably include plowshares penetrating the layer by moving the mixture radially towards the discharge side of the crown.
Les socs sont généralement décalés, c'est-à-dire disposés légèrement en quinconce par rapport aux sillons ou monticules formés par les socs du râteau précédent, de manière à enlever ou raboter un côté en pente de chaque sillon et former ainsi un nouveau sillon. Selon un mode de réalisation préféré, des équipements permettent, par une première action, de faire tomber les sommets des dents de scie qui sont la partie la plus chaude des sillons dans le creux des sillons, et par une seconde action, de ramener une face de chaque dent de scie sur une face de la dent de scie adjacente de façon à recouvrir la matière amenée par la première action.The coulters are generally offset, that is to say slightly staggered relative to the furrows or mounds formed by the plowshares of the previous rake, so as to remove or plane a sloping side of each furrow and thus form a new furrow . According to a preferred embodiment, equipment makes it possible, by a first action, to bring down the tops of the saw teeth which are the warmest part of the grooves in the hollow of the grooves, and by a second action, to bring back a face of each sawtooth on one face of the adjacent sawtooth so as to cover the material brought in by the first action.
L'angle d'attaque des socs est préférablement compris entre 20° et 30° par rapport à la tangente des sillons. L'angle d'attaque des socs peut à tout moment être adapté pour inverser le sens de déplacement radiale de la charge et pour augmenter le temps de séjour de celle-ci à l'intérieur du four.The angle of attack of the coulters is preferably between 20 ° and 30 ° relative to the tangent of the grooves. The angle of attack of the coulters can at any time be adapted to reverse the direction of radial movement of the load and to increase the residence time of the latter inside the oven.
De manière préférée, les socs sont formés de manière à provoquer un retournement de la charge.Preferably, the plowshares are formed so as to cause the load to overturn.
Selon un mode d'exécution particulier, le dispositif de déchargement comprend une vis sans fin ou un déflecteur. Dans le cas où l'on utilise un déflecteur pour effectuer le déchargement du four, la largeur de la couronne du four peut être plus importante que si l'on utilise une vis sans fin. En effet, vu les températures élevées régnant à l'intérieur du four, la vis sans fin au-delà d'une certaine longueur est mécaniquement trop chargée.According to a particular embodiment, the unloading device comprises an endless screw or a deflector. In the case where a deflector is used to unload the oven, the width of the crown of the oven may be greater than if a worm is used. Indeed, given the high temperatures prevailing inside the oven, the worm beyond a certain length is mechanically too loaded.
II est avantageux d'utiliser un dispositif de déchargement qui assure un débit de déchargement régulier. Un tel dispositif de déchargement comprend de manière préférée, un ou plusieurs dispositifs rabotant les sommets des sillons ou monticules afin d'obtenir une surface substantiellement plane et un ou plusieurs déflecteurs. .It is advantageous to use an unloading device which ensures a regular unloading flow. Such an unloading device preferably comprises one or more devices planing the tops of the furrows or mounds in order to obtain a substantially flat surface and one or more deflectors. .
Les déflecteurs sont alors disposés régulièrement dans la zone d'évacuation du four. L'angle d'ouverture et/ou la profondeur de pénétration de chaque déflecteur sont choisis en fonction de leur position relative par rapport à la sole tournante. Le four comprend avantageusement des brûleurs installés dans des parois extérieures du four à sole mobile et/ou dans l'anneau extérieur de la voûte afin de maintenir le four à une température de l'ordre de 1200 à 1550°C, de préférence de l'ordre de 1400°C.The deflectors are then regularly placed in the evacuation zone of the oven. The opening angle and / or the penetration depth of each deflector are chosen according to their relative position with respect to the rotating floor. The oven advantageously comprises burners installed in the outer walls of the movable hearth oven and / or in the outer ring of the vault in order to maintain the oven at a temperature of the order of 1200 to 1550 ° C, preferably of the order of 1400 ° C.
Description d'une forme d'exécution préférée de l'inventionDescription of a preferred embodiment of the invention
L'invention sera décrite plus en détail en référence à une forme d'exécution préférée de l'invention illustrée dans les dessins annexés.The invention will be described in more detail with reference to a preferred embodiment of the invention illustrated in the accompanying drawings.
La figure 1 représente une projection horizontale schématique d'un four rotatif avec une distribution des râteaux dans un four rotatif.Figure 1 shows a schematic horizontal projection of a rotary kiln with a distribution of rakes in a rotary kiln.
La figure 2 représente une projection verticale d'une coupe du four rotatif.Figure 2 shows a vertical projection of a section of the rotary kiln.
La figure 3 représente les sillons formés dès le chargement.Figure 3 shows the grooves formed upon loading.
La figure 4 représente les sillons résultant de la première action des socs, disposés sur des râteaux fixes, dans la charge.Figure 4 shows the grooves resulting from the first action of the coulters, arranged on fixed rakes, in the load.
La figure 5 représente les sillons résultant de la seconde action des socs, disposés sur des râteaux fixes, dans la charge.FIG. 5 represents the furrows resulting from the second action of the plowshares, arranged on fixed rakes, in the load.
La figure 6 représente une vue schématique d'une projection verticale d'une section d'un râteau et d'un soc avec un bras de fixation au râteau.FIG. 6 represents a schematic view of a vertical projection of a section of a rake and of a ploughshare with an arm for fixing to the rake.
Le principe de fonctionnement du procédé est illustré à la figure 1.The operating principle of the process is illustrated in Figure 1.
Dans les figures 1 et 2, on illustre la première zone de chargement 1 , la deuxième zone de chargement 20 et la zone d'évacuation de la sole tournante 3 avec plusieurs déflecteurs 2, la sole 3 effectuant un mouvement dans le sens inverse des aiguilles d'une montre représenté par la flèche 4 autour de l'axe du four 5. Les brûleurs fixés dans la paroi extérieure du four sont représentés par 6, les gaz de combustion sont extraits par les parois intérieures du four en 7 et envoyés vers les échangeurs thermiques par 8. Les râteaux supportant les socs ont reçu le repère de référence 9. Il est à noter qu'un des râteaux en amont de la zone de déchargement est équipé sur la largeur correspondant à celle de la zone de déchargement, d'un dispositif rabotant les sommets des sillons de la charge. Les injecteurs d'oxygène ont reçu le repère 10 tandis que le repère 11 désigne la charge.In FIGS. 1 and 2, the first loading area 1, the second loading area 20 and the evacuation area of the rotary hearth 3 are illustrated with several deflectors 2, the hearth 3 performing a movement in the counterclockwise direction. of a watch represented by the arrow 4 around the axis of the furnace 5. The burners fixed in the external wall of the furnace are represented by 6, the combustion gases are extracted by the interior walls of the furnace at 7 and sent to the heat exchangers by 8. The rakes supporting the coulters have received the reference mark 9. It should be noted that one of the rakes upstream of the unloading area is equipped over the width corresponding to that of the unloading area, with a device planing the tops of the load furrows. The oxygen injectors have received the mark 10 while the mark 11 denotes the charge.
La figure 3 représente les sillons 12 avant le passage des socs.FIG. 3 represents the grooves 12 before the coulters pass.
La figure 4 représente le rabotage du sommet 13 des sillons, avant l'action des socs.Figure 4 shows the planing of the top 13 of the grooves, before the action of the coulters.
La figure 5 représente le rabotage 14 des sillons, résultant de la seconde action des socs.FIG. 5 represents the planing 14 of the grooves, resulting from the second action of the coulters.
La figure 6 illustre une vue schématique d'une projection verticale d'une section d'un râteau 15 avec son isolation thermique extérieure 16 et une chambre de refroidissement intérieure à l'eau 17 ainsi qu'un soc 18 avec un bras de fixation au râteau 19.FIG. 6 illustrates a schematic view of a vertical projection of a section of a rake 15 with its external thermal insulation 16 and an interior water cooling chamber 17 as well as a ploughshare 18 with an arm for fixing to the rake 19.
L'action des socs à double action est explicitée plus en détail ci-dessous. L'entrée du four est pourvue d'un équipement créant à la surface de la charge des sillons à section triangulaires de façon à obtenir une surface en dents de scie. Dans la zone intermédiaire en prolongation de la zone d 'enfournement, le four comporte des équipements complémentaires à double action qui, par une première action font tomber le matériau constituant le sommet de chaque dent de scie dans le creux adjacent afin d'éviter que le matériau des sommets, qui sont très rapidement chauffés, n'atteigne la température d'agglomération et/ou de fusion, ce qui rendrait leur mélange à la charge et la réduction des oxydes métalliques plus difficile. Par une seconde action, on obtient qu'une face de chaque dent de scie et le cas échéant une partie de la base soit enlevée, la matière enlevée étant ramenée sur une face de la dent de scie adjacente et recouvrant la matière amenée par la première action. Par conséquent, la charge est mélangée progressivement à des niveaux de plus en plus bas et est déplacée radialement au fur et à mesure de la rotation de la sole, la base des dents de scie étant déplacée à la fin de chaque tour de la charge radialement en une ou plusieurs étapes d'une distance totale correspondant à la largeur de la zone de chargement.The action of the double action coulters is explained in more detail below. The oven entrance is provided with equipment that creates triangular section grooves on the surface of the load in order to obtain a sawtooth surface. In the intermediate zone in extension of the charging zone, the oven includes complementary double-action equipment which, by a first action, causes the material constituting the top of each sawtooth to fall into the adjacent hollow in order to prevent the material of the tops, which are very quickly heated, does not reach the agglomeration and / or melting temperature, which would make it more difficult to mix with the load and the reduction of metal oxides. Through a second action, one obtains that one face of each sawtooth and if necessary a part of the base is removed, the removed material being brought back on one face of the adjacent sawtooth and covering the material brought by the first action . Consequently, the load is gradually mixed at lower and lower levels and is moved radially as the sole rotates, the base of the saw teeth being moved at the end of each turn of the load radially in one or more stages of a total distance corresponding to the width of the loading area.
Dans la seconde zone intermédiaire suivante, le four comporte des équipements à double action similaires, qui permettent, par une première action d'enlever les sommets des dents scie et de ramener cette partie dans le creux adjacent. Par une seconde action, on obtient qu'une face de chaque dent de scie soit enlevée jusqu'à la sole, la partie enlevée étant ramenée sur une face de la dent de scie adjacente en recouvrant la matière amenée par la première action. La charge est déplacée radialement au fur et à mesure de la rotation de la sole pour être évacuée après plusieurs tours, preferentiellement après 4 tours ou plus, vers la partie de la couronne opposée à la partie d'enfournement.In the next second intermediate zone, the furnace has similar double-action equipment, which allows, by a first action to remove the tops of the saw teeth and to bring this part into the adjacent hollow. By a second action, it is obtained that one face of each saw tooth is removed to the bottom, the removed part being brought back to one face of the adjacent saw tooth by covering the material brought by the first action. The load is moved radially as the sole rotates to be removed after several turns, preferably after 4 turns or more, towards the part of the crown opposite to the charging part.
Bien entendu, les deux zones peuvent également comporter des équipements identiques.Of course, the two zones can also include identical equipment.
Dans ces zones intermédiaires du four, les conditions opératoires sont choisies de manière à réaliser un compromis entre, d'une part, la nécessité de réaliser aussi vite que possible une température élevée et homogène de la charge et, d'autre part, la nécessité de ne mettre progressivement en contact avec la couche d'oxydes métalliques ou la couche supérieure du mélange oxydes métalliques / charbon que la partie supérieure de la couche sous-jacente en évitant d'y incorporer des couches inférieures plus froides, de façon à ce que la température du nouveau mélange formé ainsi obtenu soit supérieure à 600 °C, en particulier de l'ordre de 700 °C à 800°C.In these intermediate zones of the furnace, the operating conditions are chosen so as to achieve a compromise between, on the one hand, the need to achieve as quickly as possible a high and uniform temperature of the load and, on the other hand, the need gradually bringing into contact with the layer of metal oxides or the upper layer of the metal oxide / carbon mixture only the upper part of the underlying layer, avoiding incorporating cooler lower layers therein, so that the temperature of the new mixture formed thus obtained is greater than 600 ° C, in particular of the order of 700 ° C to 800 ° C.
La vitesse de rotation de la sole est choisie en fonction du diamètre du four. Elle peut être comprise entre 3 et 16 tours/heure et de préférence, elle est de 8 à 12 tours/heure.The rotational speed of the hearth is chosen according to the diameter of the oven. It can be between 3 and 16 revolutions / hour and preferably, it is from 8 to 12 revolutions / hour.
La vitesse relative de la charge par rapport aux socs est de préférence comprise entre 10 et 50 cm/s et de manière avantageuse entre 15 et 30 cm/s.The relative speed of the load with respect to the coulters is preferably between 10 and 50 cm / s and advantageously between 15 and 30 cm / s.
D'autre part, pour ce qui concerne la couche supérieure de la charge, il faut éviter que celle-ci ne se vitrifie, par exemple par formation de silicates du type fayalite qui ont un effet d'inhibition de la réduction. A cet effet, le dépôt d'une deuxième partie du réducteur carboné sur la couche superficielle permet de maintenir une couche riche en éléments réducteurs en contact avec la couche superficielle de la charge ce qui minimise la réoxydation des oxydes métalliques déjà partiellement réduits pendant leur séjour dans le four, et la formation de fayalite en surface est également minimisée. De plus, des moyens tels que des râteaux assurent un mélange rapide de la couche superficielle dans la couche immédiatement sous-jacente.On the other hand, with regard to the upper layer of the filler, it is necessary to prevent it from vitrifying, for example by the formation of silicates of the fayalite type which have an effect of inhibiting the reduction. To this end, the deposition of a second part of the carbonaceous reducing agent on the surface layer makes it possible to maintain a layer rich in reducing elements in contact with the surface layer of the filler, which minimizes the reoxidation of the metal oxides already partially reduced during their stay. in the oven, and the formation of fayalite on the surface is also minimized. In addition, means such as rakes ensure rapid mixing of the surface layer in the immediately underlying layer.
On vise à obtenir un temps d'élaboration aussi court que possible. Pour une épaisseur de la charge de l'ordre de 5 à 10 cm, le temps d'élaboration est déterminé par le point le plus froid de la charge, une éponge métallique présentant de meilleures caractéristiques d'homogénéité comparée aux éponges produites par les techniques de réduction de l'état de la technique, ces dernières présentant généralement l'inconvénient d'entraîner la production d'un produit avec des taux de réduction des oxydes métalliques variables.We aim to obtain as short a development time as possible. For a thickness of the filler of the order of 5 to 10 cm, the elaboration time is determined by the coldest point of the filler, a metal sponge having better characteristics of homogeneity compared to the sponges produced by the techniques reduction of the state of the art, the latter generally having the disadvantage of causing the production of a product with variable reduction rates of metal oxides.
Dans ce mode d'exécution préférée, on prévoit que - l'enfournement de la première partie du réducteur se fasse dans le contour intérieur de la couronne, le petit cercle, de préférence sur 1/6 à 1/12 de la largeur de la couronne,In this preferred embodiment, it is expected that - the first part of the reducer is placed in the interior contour of the crown, the small circle, preferably on 1/6 to 1/12 of the width of the crown,
- la charge qui effectue 4 tours complets ou plus selon les conditions de chargement sur la largeur de la couronne, soit retournée jusqu'à 100 fois par des râteaux équipés de socs de formes et de fonctions différentes suivant la zone du four telles que décrites ci-dessus,- the load which performs 4 or more full turns depending on the loading conditions over the width of the crown, or returned up to 100 times by rakes fitted with plowshares of different shapes and functions depending on the area of the oven as described below -above,
- à chaque soc, la charge soit déplacée radialement vers l'extérieur, la charge parcourant ainsi un chemin substantiellement hélicoïdal,- at each share, the load is moved radially outwards, the load thus traversing a substantially helical path,
- l'enfournement de la deuxième partie du réducteur se fasse dans une zone adjacente à la zone d'enfournement décrite plus haut et à la zone de déchargement,- the second part of the reducer is charged in an area adjacent to the charging zone described above and to the unloading zone,
- le déchargement se fasse sur la partie extérieure de la couronne au moyen d'un ou de plusieurs déflecteurs d'une longueur correspondant respectivement à la largeur ou à une fraction de la largeur de chargement,- the unloading takes place on the outer part of the crown by means of one or more deflectors of a length corresponding respectively to the width or to a fraction of the loading width,
- des brûleurs soient disposés dans les parois latérales du four au-dessus du niveau de la sole, principalement dans les parois extérieures de la couronne, sur le grand cercle et/ou dans l'anneau extérieur de la voûte,- burners are arranged in the side walls of the oven above the level of the hearth, mainly in the outer walls of the crown, on the large circle and / or in the outer ring of the vault,
- l'évacuation des gaz se fasse à contre-courant du déplacement de la matière par les parois des côtés intérieurs de la couronne, sur le petit cercle.- the gases are evacuated against the movement of the material through the walls of the inner sides of the crown, on the small circle.
Sur les râteaux, les socs à double action de dimensions et de formes différentes sont disposés de façon à ce que les socs de la première zone intermédiaire brassent progressivement la charge à des niveaux de plus en plus bas jusqu'à la sole tandis que les socs de la deuxième zone intermédiaire, où la charge n'est pas encore agglomérée et est encore facilement mélangeable, ont une forme appropriée différente de celle des premiers socs et brassent les sillons et leur base. On évite de cette manière l'apparition en surface de la charge d'une plaque d'oxydes métalliques réduits épaisse et résistante, difficile à morceler et difficile à évacuer.On rakes, the double action coulters of different dimensions and shapes are arranged so that the coulters of the first intermediate zone gradually stir the load at lower and lower levels until the sole while the coulters of the second intermediate zone, where the charge is not yet agglomerated and is still easily mixable, have an appropriate shape different from that of the first coulters and stir the furrows and their base. This avoids the appearance on the surface of the charge of a thick and resistant reduced metal oxide plate, difficult to break up and difficult to remove.
Ces râteaux sont fixes et disposés radialement dans le four, le premier râteau étant disposé dans la première zone intermédiaire en prolongation de la zone d'enfournement, c'est-à-dire d'alimentation du four.These rakes are fixed and arranged radially in the oven, the first rake being arranged in the first intermediate zone in extension of the charging area, that is to say the oven supply.
Les socs des râteaux sont fixes et décalés, c'est-à-dire disposés légèrement en biais par rapport aux sillons formés par les socs du râteau précédent, par exemple de 50 mm, de façon à enlever un côté en pente de chaque sillon ou dent de scie. Le mouvement de la matière sur la sole provoque un mélange (c'est-à-dire un brassage) et la formation d'un nouveau sillon ou dent de scie. Les socs créent sur toute la surface de la charge des sillons à section triangulaire qui augmentent de l'ordre de 20 à 65% la surface de la charge à l'interface avec l'atmosphère du four, réalisant de ce fait un plus grand transfert thermique du four vers la charge.The rake coulters are fixed and offset, that is to say arranged slightly at an angle with respect to the grooves formed by the coulters of the preceding rake, for example 50 mm, so as to remove a sloping side from each groove or Sawtooth. The movement of the material on the hearth causes mixing (that is to say, mixing) and the formation of a new groove or sawtooth. The coulters create triangular section grooves over the entire surface of the load, which increase the area of the load at the interface with the furnace atmosphere by 20 to 65%, thereby achieving greater transfer. from the oven to the load.
Les premier et second types de socs à double action sont conçus de telle sorte qu'à chaque passage de la charge, une partie de celle- ci soit retournée, la couche supérieure de la charge en contact avec l'atmosphère du four, au début constituée d'oxydes métalliques ensuite du mélange oxydes métalliques / charbon et finalement d'oxydes métalliques réduits, étant descendue tandis que la couche sous-jacente est remontée.The first and second types of double action coulters are designed so that each time the load is passed, part of it is turned over, the upper layer of the load in contact with the atmosphere of the oven, at the start consisting of metal oxides then of the metal oxides / carbon mixture and finally of reduced metal oxides, being lowered while the underlying layer is raised.
L'extrémité des socs est conformée de manière à provoquer un retournement de la matière de sorte que le manteau du sillon, partie la plus chaude, se retrouve au cœur de la base du nouveau sillon créé, afin d'assurer une meilleure homogénéisation.The end of the coulters is shaped so as to cause the material to turn over so that the mantle of the groove, the warmest part, is found at the heart of the base of the new groove created, in order to ensure better homogenization.
Cette extrémité des socs peut être refroidie par une circulation interne d'un liquide réfrigérant par exemple. La distribution des râteaux dans les différentes zones du four peut se faire de façon linéaire sur la longueur de passage dans une zone du four. Elle se fera de préférence de façon non linéaire et sera dépendante de la température de surface ainsi que du gradient de température dans la charge.This end of the coulters can be cooled by an internal circulation of a cooling liquid for example. The distribution of rakes in the different areas of the oven can be done linearly over the passage length in one area of the oven. It will preferably be non-linear and will be dependent on the surface temperature as well as the temperature gradient in the load.
Un des râteaux en amont de la zone de déchargement comporte sur une largeur correspondant à celle de la zone de déchargement, un dispositif permettant de raboter les sommets de la surface profilée afin d'obtenir une surface substantiellement plane. Ceci facilite le déchargement du four.One of the rakes upstream of the unloading zone has, over a width corresponding to that of the unloading zone, a device making it possible to plane the tops of the profiled surface in order to obtain a substantially flat surface. This facilitates unloading from the oven.
La quantité de réducteur carboné se détermine par la quantité stcechiométrique nécessaire pour provoquer la réduction complète des oxydes métalliques présents, diminuée d'une quantité correspondant à l'action réductrice des éléments volatils, et éventuellement majorée d'une quantité nécessaire à la fusion de l'éponge et à l'alliage ultérieur.The quantity of carbonaceous reducing agent is determined by the stoichiometric quantity necessary to bring about the complete reduction of the metal oxides present, reduced by an amount corresponding to the reducing action of the volatile elements, and possibly increased by a quantity necessary for the fusion of the 'sponge and subsequent alloy.
Le mélange progressif de la couche d'oxydes métalliques avec la couche sous-jacente dont la température est nécessairement plus élevée dans la zone proche de l'interface oxydes métalliques / charbon que dans les couches plus éloignées, se traduit par les conséquences suivantes :The gradual mixing of the metal oxide layer with the underlying layer, the temperature of which is necessarily higher in the region close to the metal oxide / carbon interface than in the more distant layers, has the following consequences:
- un plus grand transfert thermique par une augmentation de la surface à l'interface couche supérieure / atmosphère du four ;- greater heat transfer by increasing the surface at the interface between the upper layer and the atmosphere of the furnace;
- la meilleure conductibilité thermique de la couche d'oxydes métalliques présents au début en une seule couche dans la partie supérieure de la charge et ensuite progressivement dans le mélange, contribue à un meilleur transfert thermique que celui des procédés à couches multiples, sans que l'agent réducteur, en l'occurrence le charbon, qui est moins bon conducteur thermique, ne perturbe ce processus ; - le mélange progressif des couches constituant la charge permet la réalisation rapide d'une homogénéisation de la température de cette charge ;- the better thermal conductivity of the layer of metal oxides present at the start in a single layer in the upper part of the load and then gradually in the mixture, contributes to better heat transfer than that of multi-layer processes, without the the reducing agent, in this case carbon, which is a less good thermal conductor, does not disturb this process; the gradual mixing of the layers constituting the charge allows rapid homogenization of the temperature of this charge;
- les oxydes métalliques atteignent très rapidement des températures élevées où leur réactivité est plus forte, ce qui augmente l'efficacité du processus de réduction et diminue la durée opératoire ;- the metal oxides very quickly reach high temperatures where their reactivity is stronger, which increases the efficiency of the reduction process and decreases the operating time;
- les constituants volatils libérés progressivement, générés par le charbon porté progressivement à plus haute température, sont utilisés de manière efficace et immédiate comme agent de réduction ;- the volatile constituents gradually released, generated by the coal gradually brought to a higher temperature, are used effectively and immediately as a reducing agent;
- la réduction à l'aide d'hydrogène se produit immédiatement et est optimalisée, ce qui permet une cinétique réactionnelle plus forte que celle du gaz CO ;- reduction using hydrogen occurs immediately and is optimized, which allows a stronger reaction kinetics than that of CO gas;
- la réduction par le CO est rendue plus efficace du fait que la couche supérieure plus chaude est progressivement mélangée à la couche directement sous-jacente portée à la température adéquate et non aux couches plus profondes encore trop froides ;- CO reduction is made more effective by virtue of the fact that the warmer upper layer is gradually mixed with the directly underlying layer brought to the appropriate temperature and not with the deeper layers which are still too cold;
- en principe, il devient possible de produire moins de dioxyde de carbone par masse unitaire de métal réduit produit ;- in principle, it becomes possible to produce less carbon dioxide per unit mass of reduced metal produced;
- les trop hautes températures en surface sont évitées, et de la sorte, il n'y a pas production de fayalite ;- excessively high surface temperatures are avoided, and in this way, there is no production of fayalite;
- on évite l'apparition en surface de la charge d'une plaque d'oxydes métalliques réduits trop épaisse, résistante, difficile à morceler et difficile à évacuer ;- Avoid the appearance on the surface of the charge of a reduced metal oxide plate too thick, resistant, difficult to break up and difficult to remove;
- le four, pour une production identique, sera moins volumineux que celui des autres procédés utilisant des fours à sole tournante. Le four est généralement maintenu à une température de coupole de l'ordre de 1300 à 1450 °C, de préférence de l'ordre de 1400 °C, par des brûleurs installés dans les parois extérieures du four à sole mobile et/ou dans l'anneau extérieur de la voûte et avec postcombustion dans la partie côté intérieur de la couronne.- the oven, for an identical production, will be less bulky than that of other processes using rotary hearth ovens. The furnace is generally maintained at a dome temperature of the order of 1300 to 1450 ° C, preferably of the order of 1400 ° C, by burners installed in the external walls of the hearth furnace and / or in the 'outer ring of the vault and with afterburner in the inner side of the crown.
Les mélanges successifs des couches supérieures aux couches sous-jacentes ont pour conséquence que la température maximale atteinte ne dépasse pas 1100 à1200 °C en surface.Successive mixtures of the upper layers with the underlying layers have the consequence that the maximum temperature reached does not exceed 1100 to 1200 ° C at the surface.
Les techniques employées permettent également d'augmenter l'homogénéisation des charges constituées de pellets, ce qui contribue à une augmentation considérable de l'épaisseur de la charge, à un déroulement opératoire plus rapide et plus efficace, à un encombrement plus réduit du four et à une optimalisation des échanges thermiques. The techniques used also make it possible to increase the homogenization of the charges made up of pellets, which contributes to a considerable increase in the thickness of the charge, to a faster and more efficient operating procedure, to a smaller size of the oven and optimization of heat exchanges.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de réduction d'oxydes métalliques dans un four à sole tournante en forme de couronne, dans lequel un réducteur carboné et des oxydes métalliques sont déposés sur une partie de ladite sole tournante et sont ensuite transportés en un mouvement substantiellement en forme hélicoïdale vers un dispositif d'évacuation, caractérisé en ce qu'une partie du réducteur est préchauffée et mélangée avec les oxydes métalliques préchauffés avant et/ou pendant le dépôt en un mélange sur la sole tournante, en ce qu'une deuxième partie du réducteur est déposée sur le mélange, et en ce que les composantes volatiles du réducteur carboné et le monoxyde de carbone sont utilisés pour réduire les oxydes métalliques.1. Method for reducing metal oxides in a rotary hearth furnace in the form of a crown, in which a carbonaceous reducer and metallic oxides are deposited on a part of said rotary hearth and are then transported in a movement substantially in helical form towards a discharge device, characterized in that a part of the reducer is preheated and mixed with the metal oxides preheated before and / or during deposition in a mixture on the rotary hearth, in that a second part of the reducer is deposited on the mixture, and in that the volatile components of the carbonaceous reducer and carbon monoxide are used to reduce the metal oxides.
2. Procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce que la deuxième partie du réducteur est déposée à chaud en plusieurs fractions sur le mélange.2. Method according to claim 1, characterized in that the second part of the reducer is hot deposited in several fractions on the mixture.
3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la deuxième partie du réducteur constitue jusqu'à 20% de la quantité totale de réducteur mis en œuvre.3. Method according to claim 1 or 2, characterized in that the second part of the reducer constitutes up to 20% of the total quantity of reducer used.
4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la deuxième partie du réducteur est subdivisée en deux fractions comprenant chacune jusqu'à 10 % de la quantité totale de réducteur mis en œuvre.4. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the second part of the reducing agent is subdivided into two fractions each comprising up to 10% of the total quantity of reducing agent used.
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins une fraction de la deuxième partie du réducteur est mélangée à des oxydes métalliques avant d'être déposée ou pendant son dépôt sur le mélange.5. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that at least a fraction of the second part of the reducing agent is mixed with metal oxides before being deposited or during its deposition on the mixture.
6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'au moins une fraction de la deuxième partie du réducteur comprend entre 60 et 100 % de réducteur carboné et entre 0 et 40% d'oxydes métalliques, de préférence entre 80 et 100 % de réducteur carboné et entre 0 et 20% d'oxydes métalliques.6. Method according to claim 5, characterized in that at least a fraction of the second part of the reducing agent comprises between 60 and 100% of carbonaceous reducing agent and between 0 and 40% of metal oxides, preferably between 80 and 100% of carbon reducer and between 0 and 20% of metal oxides.
7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le réducteur carboné est préchauffé à une température jusqu'à 200 °C et/ou les oxydes métalliques sont préchauffés à une température allant jusqu'à 850 °C.7. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the carbonaceous reducing agent is preheated to a temperature up to 200 ° C and / or the metal oxides are preheated to a temperature up to 850 ° C.
8. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le préchauffage du réducteur carboné et /ou des oxydes métalliques se fait au moyen de la chaleur récupérée de gaz de combustion.8. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the preheating of the carbonaceous reducer and / or of the metal oxides is carried out by means of the heat recovered from the combustion gases.
9. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on dépose la première partie du réducteur carboné et les oxydes métalliques en une ou plusieurs couches superposées.9. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the first part of the carbonaceous reducer and the metal oxides is deposited in one or more superimposed layers.
10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que les couches superposées sont déposées successivement.10. Method according to claim 9, characterized in that the superimposed layers are deposited successively.
11. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que les couches superposées sont déposées en une fois.11. Method according to claim 9, characterized in that the superimposed layers are deposited at once.
12. Procédé selon l'une quelconque des revendications 9 à 11 , caractérisé en ce que les couches comprennent des teneurs en oxydes métalliques et en réducteur carboné différentes.12. Method according to any one of claims 9 to 11, characterized in that the layers comprise different metal oxide and carbon reducer contents.
13. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que la teneur en réducteur carboné de la couche supérieure est inférieure à 25 % en poids et de manière particulièrement préférée est inférieure à 16% en poids13. Method according to claim 12, characterized in that the content of carbonaceous reducing agent in the upper layer is less than 25% by weight and in a particularly preferred manner is less than 16% by weight
14. Procédé selon la revendication 12 ou 13, caractérisé en ce que la teneur en réducteur carboné de la couche inférieure est comprise entre la teneur théorique nécessaire pour la réduction complète des oxydes métalliques et une teneur de 100% en poids, de manière préférée entre 30% et 70% en poids et de manière particulièrement préférée entre 35% et 60% en poids.14. The method of claim 12 or 13, characterized in that the content of carbonaceous reducing agent in the lower layer is between the theoretical content necessary for the complete reduction of metal oxides and a content of 100% by weight, preferably between 30% and 70% by weight and particularly preferably between 35% and 60% by weight.
15. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le mélange est chauffé à l'intérieur du four jusqu'à une température de 950 - 1250 °C et de préférence de 1050 à 1150°C.15. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the mixture is heated inside the oven to a temperature of 950 - 1250 ° C and preferably from 1050 to 1150 ° C.
16. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on met en œuvre les oxydes métalliques à une température d'alimentation aussi élevée que possible tout en évitant l'agglomération des oxydes métalliques.16. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the metal oxides are used at a supply temperature as high as possible while avoiding agglomeration of the metal oxides.
17. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la (les) couche(s) de réducteur carboné et d'oxydes métalliques est (sont) retournée(s) et mélangée(s) progressivement pendant son (leur) séjour à l'intérieur du four.17. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the layer (s) of carbonaceous reducing agent and metal oxides is (are) inverted (s) and mixed (s) gradually during its (their ) stay inside the oven.
18. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on forme à la surface du mélange d'oxydes métalliques et de réducteur carboné une surface profilée en formant des sillons respectivement des monticules.18. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that a profiled surface is formed on the surface of the mixture of metal oxides and of carbonaceous reducing agent by forming grooves respectively.
19. Procédé selon la revendication 18, caractérisé en ce que la pente des sillons respectivement des monticules est comprise entre 20° et 65°.19. The method of claim 18, characterized in that the slope of the grooves of the mounds respectively is between 20 ° and 65 °.
20. Procédé selon la revendication 18, caractérisé en ce que l'on crée à la surface du mélange d'oxydes métalliques et de réducteur carboné une surface substantiellement en dents de scie.20. The method of claim 18, characterized in that one creates on the surface of the mixture of metal oxides and carbonaceous reducer a substantially sawtooth surface.
21. Procédé selon la revendication 19, caractérisé en ce que un ou plusieurs des paramètres suivants : la largeur de la bande, la largeur de la base des sillons, le nombre de sillons et la pente des sillons sont modifiés pendant le séjour de la charge dans le four. 21. The method of claim 19, characterized in that one or more of the following parameters: the width of the strip, the width of the base of the furrows, the number of furrows and the slope of the furrows are modified during the stay of the load in the oven.
22. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le mélange est chargé sur une partie intérieure de la sole en forme de couronne, en ce qu'il est transféré en un mouvement substantiellement hélicoïdal vers la partie extérieure de la sole et en ce qu'après réaction, il est évacué par la partie externe de la couronne.22. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the mixture is loaded onto an inner part of the sole in the form of a crown, in that it is transferred in a substantially helical movement towards the outer part of the sole and in that after reaction, it is discharged through the external part of the crown.
23. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le mélange est évacué après quatre tours ou plus.23. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the mixture is removed after four or more revolutions.
24. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'au moins une fraction de la deuxième partie du réducteur carboné est déposée sur le mélange au moins un tour avant l'évacuation dudit mélange.24. Method according to the preceding claim, characterized in that at least a fraction of the second part of the carbonaceous reducing agent is deposited on the mixture at least one revolution before the evacuation of said mixture.
25. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la (les) couche(s) de mélange de réducteur solide et d'oxydes métalliques est (sont) déposée(s) sur une partie correspondant au maximum à 1/4 de la largeur de la couronne.25. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the layer (s) of mixture of solid reducing agent and metal oxides is (are) deposited on a part corresponding at most to 1 / 4 of the width of the crown.
26. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la deuxième partie du réducteur carboné est déposée sur une partie de la sole tournante correspondant au maximum à 1/4 de la largeur de la couronne.26. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the second part of the carbonaceous reducer is deposited on a part of the rotating hearth corresponding at most to 1/4 of the width of the crown.
27. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une postcombustion des gaz est réalisée dans une partie intérieure de la couronne.27. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that an afterburning of the gases is carried out in an inner part of the crown.
28. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'évacuation des gaz et le déplacement de la charge se fait radialement à contre-courant.28. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the evacuation of the gases and the displacement of the load takes place radially against the current.
29. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le réducteur carboné et/ou les oxydes métalliques comprennent de la chaux. 29. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the carbonaceous reducing agent and / or the metal oxides comprise lime.
30. Four à sole tournante pour la réduction d'oxydes métalliques comprenant une sole tournante en forme de couronne subdivisée en :30. Rotary hearth furnace for the reduction of metallic oxides comprising a rotary hearth in the form of a crown subdivided into:
• une zone d'enfournement,• a charging area,
• au moins une zone intermédiaire adjacente à la zone d'enfournement,• at least one intermediate zone adjacent to the charging zone,
• une zone de déchargement adjacente à la zone intermédiaire ;• an unloading area adjacent to the intermediate area;
la zone d'enfournement comprenant un dispositif pour déposer sur une bande de la sole tournante une charge comprenant une ou plusieurs couches d'un mélange d'oxydes métalliques et d'un réducteur,the charging zone comprising a device for depositing on a strip of the rotary hearth a load comprising one or more layers of a mixture of metal oxides and of a reducing agent,
la zone intermédiaire ainsi qu'éventuellement la zone d'enfournement du four comprenant un dispositif permettant de réaliser un brassage progressif d'une partie supérieure et d'une partie sous-jacente de la charge tout en déplaçant la charge radialement au fur et à mesure de la rotation de la sole,the intermediate zone as well as possibly the oven charging zone comprising a device allowing progressive mixing of an upper part and an underlying part of the load while displacing the load radially as and when of the rotation of the sole,
la zone intermédiaire ainsi qu'éventuellement la zone de déchargement du four comprenant un dispositif pour déposer sur la charge une plusieurs couches d'un réducteur éventuellement mélangé à des oxydes métalliques ;the intermediate zone as well as possibly the unloading zone of the oven comprising a device for depositing on the load a several layers of a reducing agent possibly mixed with metal oxides;
la zone de déchargement comprenant un dispositif de déchargement permettant d'évacuer la charge métallisée en un ou plusieurs points de déchargement.the unloading zone comprising an unloading device making it possible to evacuate the metallized charge at one or more unloading points.
31. Four selon la revendication 30, caractérisé en ce que le dispositif pour déposer une ou plusieurs couches d'un mélange d'oxydes métalliques et d'un réducteur ainsi que le dispositif pour déposer sur la charge une ou plusieurs couches d'un réducteur éventuellement mélangé à des oxydes métalliques sur le premier mélange d'oxydes métalliques réduits et d'un réducteur comprennent un appareil pour mélanger à chaud le réducteur carboné et les oxydes métalliques avant, après ou pendant le dépôt des couches.31. Oven according to claim 30, characterized in that the device for depositing one or more layers of a mixture of metal oxides and a reducing agent as well as the device for depositing on the load one or more layers of a reducing agent possibly mixed with oxides metal on the first mixture of reduced metal oxides and a reducing agent comprise an apparatus for hot mixing the carbon reducing agent and the metal oxides before, after or during the deposition of the layers.
32. Four selon la revendication 30 ou 31 , caractérisé en ce que le four comprend un dispositif créant à la surface de la charge déposée des sillons ou des monticules de façon à obtenir une surface essentiellement en dents de scie.32. Oven according to claim 30 or 31, characterized in that the oven comprises a device creating on the surface of the deposited load furrows or mounds so as to obtain an essentially sawtooth surface.
33. Four selon l'une quelconque des revendications 30 à 32, caractérisé en ce que le dispositif de déchargement comprend une vis sans fin ou un déflecteur.33. Oven according to any one of claims 30 to 32, characterized in that the unloading device comprises an endless screw or a deflector.
34. Four selon la revendication 33, caractérisé en ce que le dispositif de déchargement comprend un ou plusieurs dispositifs rabotant les sommets des sillons ou monticules afin d'obtenir une surface substantiellement plane et un ou plusieurs déflecteurs fixes ou à pénétration réglable.34. Oven according to claim 33, characterized in that the unloading device comprises one or more devices planing the tops of the furrows or mounds in order to obtain a substantially flat surface and one or more fixed or adjustable deflectors.
35. Four selon la revendication 30 à 34, caractérisé en ce qu'il comporte un équipement permettant de réaliser le brassage qui comprend des râteaux pourvus de socs à double action disposés à la manière des dents d'un râteau, lesdits râteaux étant fixes et disposés radialement dans le four.35. Oven according to claim 30 to 34, characterized in that it comprises an equipment making it possible to carry out the brewing which comprises rakes provided with double-action coulters arranged in the manner of the teeth of a rake, said rakes being fixed and arranged radially in the oven.
36. Four selon la revendication 35, caractérisé en ce que les râteaux et les socs sont refroidis.36. Oven according to claim 35, characterized in that the rakes and the plowshares are cooled.
37. Four selon la revendication 35 ou 36, caractérisé en ce que les râteaux comprennent des socs pénétrant la couche en déplaçant le mélange radialement vers le côté d'évacuation de la couronne et/ou des socs pénétrant la couche sur toute sa profondeur en déplaçant le mélange radialement vers le côté d'évacuation de la couronne.37. Oven according to claim 35 or 36, characterized in that the rakes comprise coulters penetrating the layer by moving the mixture radially towards the discharge side of the crown and / or coulters penetrating the layer over its entire depth by moving mixing radially towards the discharge side of the crown.
38. Four selon l'une quelconque des revendications 35 à 37, caractérisé en ce que les socs sont décalés, c'est-à-dire disposés légèrement en biais par rapport aux sillons ou monticules formés par les socs du râteau précédent, de manière à enlever un côté en pente de chaque sillon et former ainsi un nouveau sillon, en ce que des équipements permettent, par une première action, de faire tomber les sommets des dents de scie dans le creux des sillons et, par une seconde action, de ramener une face de chaque dent de scie sur une face de la dent de scie adjacente de façon à recouvrir la matière amenée par la première action.38. Oven according to any one of claims 35 to 37, characterized in that the coulters are offset, that is to say arranged slightly at an angle compared to the furrows or mounds formed by the plowshares of the previous rake, so as to remove a sloping side of each furrow and thus form a new furrow, in that equipment allows, by a first action, to bring down the tops of the saw teeth in the hollow of the grooves and, by a second action, to bring back one face of each saw tooth on one face of the adjacent saw tooth so as to cover the material brought by the first action.
39. Four selon l'une quelconque des revendications 35 à 38, caractérisé en ce que les socs comprennent un angle d'attaque par rapport à la tangente des sillons qui est compris entre 20 et 30°.39. Oven according to any one of claims 35 to 38, characterized in that the plowshares include an angle of attack relative to the tangent of the grooves which is between 20 and 30 °.
40. Four selon la revendication 39, caractérisé en ce que l'angle d'attaque des socs est adaptable à tout moment.40. Oven according to claim 39, characterized in that the angle of attack of the coulters is adaptable at any time.
41. Four selon l'une quelconque des revendications 35 à 40, caractérisé en ce que les socs sont formés de manière à provoquer un retournement et/ou un brassage de la charge.41. Oven according to any one of claims 35 to 40, characterized in that the plowshares are formed so as to cause a reversal and / or stirring of the load.
42. Four selon l'une quelconque des revendications 35 à 41 , caractérisé en ce que la vitesse relative de la charge par rapport aux socs est comprise entre 10 et 50 cm/s et de manière préférée entre 15 et 30 cm/s.42. Oven according to any one of claims 35 to 41, characterized in that the relative speed of the load relative to the coulters is between 10 and 50 cm / s and preferably between 15 and 30 cm / s.
43. Four selon l'une quelconque des revendications 30 à 42, caractérisé en ce que le four comprend des brûleurs installés dans des parois extérieures du four à sole mobile et/ou dans un anneau extérieur de la voûte afin de maintenir le four à une température de l'ordre de 1200 à 1550°C, de préférence de l'ordre de 1400°C. 43. Oven according to any one of claims 30 to 42, characterized in that the oven comprises burners installed in the external walls of the movable hearth oven and / or in an outer ring of the roof in order to maintain the oven at a temperature of the order of 1200 to 1550 ° C., preferably of the order of 1400 ° C.
EP99938375A 1999-07-28 1999-07-28 Metal oxide reduction method and device therefor Withdrawn EP1204768A1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/EP1999/005438 WO2001009394A1 (en) 1999-07-28 1999-07-28 Metal oxide reduction method and device therefor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP1204768A1 true EP1204768A1 (en) 2002-05-15

Family

ID=8167387

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP99938375A Withdrawn EP1204768A1 (en) 1999-07-28 1999-07-28 Metal oxide reduction method and device therefor

Country Status (9)

Country Link
EP (1) EP1204768A1 (en)
JP (1) JP2003505602A (en)
KR (1) KR20020019957A (en)
CN (1) CN1361832A (en)
AU (1) AU5289499A (en)
BR (1) BR9917437A (en)
CA (1) CA2379267A1 (en)
MX (1) MXPA02000930A (en)
WO (1) WO2001009394A1 (en)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8470068B2 (en) 2004-12-07 2013-06-25 Nu-Iron Technology, Llc Method and system for producing metallic iron nuggets
EP2690181A1 (en) * 2006-07-26 2014-01-29 Nu-Iron Technology, Inc Method and system for producing metallic iron nuggets
US8021460B2 (en) 2006-07-26 2011-09-20 Nu-Iron Technology, Llc System and method for producing metallic iron nodules
CA2661419A1 (en) 2008-04-03 2009-10-03 Nu-Iron Technology, Llc System and method for producing metallic iron
US8287621B2 (en) 2010-12-22 2012-10-16 Nu-Iron Technology, Llc Use of bimodal carbon distribution in compacts for producing metallic iron nodules
KR101257739B1 (en) * 2011-06-29 2013-04-23 현대제철 주식회사 Steelmaking method in electric furnace
CN102767944A (en) * 2012-06-26 2012-11-07 长兴鼎力窑炉设备厂 Mixed hydrogen reduction furnace and use method thereof
JP5320517B1 (en) * 2013-04-08 2013-10-23 新日鉄住金エンジニアリング株式会社 Combustion apparatus, operating method thereof, and rotary hearth type heating furnace
JP2017083114A (en) * 2015-10-30 2017-05-18 株式会社神戸製鋼所 Moving hearth type reduction furnace and reduced iron manufacturing method
KR101690033B1 (en) 2016-02-05 2016-12-27 주식회사 휴텍엔지니어링 Friction welding device automatically
CN110108122A (en) * 2019-05-24 2019-08-09 重庆赛迪热工环保工程技术有限公司 A kind of rotary hearth furnace and its distributing technique suitable for garbage derivatived fuel

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR556633A (en) * 1922-09-27 1923-07-24 Method and apparatus for extracting metals from their ores
LU60981A1 (en) * 1970-05-26 1971-06-24
US3770417A (en) * 1971-02-23 1973-11-06 Salem Corp Simultaneous production of metallized ores and coke
US5730775A (en) * 1994-12-16 1998-03-24 Midrex International B.V. Rotterdam, Zurich Branch Method for rapid reduction of iron oxide in a rotary hearth furnace
US5567224A (en) * 1995-06-06 1996-10-22 Armco Inc. Method of reducing metal oxide in a rotary hearth furnace heated by an oxidizing flame
DE19543074C2 (en) * 1995-11-13 1999-07-15 Mannesmann Ag Direct reduction process and device for carrying out the process

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO0109394A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
WO2001009394A1 (en) 2001-02-08
JP2003505602A (en) 2003-02-12
KR20020019957A (en) 2002-03-13
CN1361832A (en) 2002-07-31
CA2379267A1 (en) 2001-02-08
AU5289499A (en) 2001-02-19
BR9917437A (en) 2002-06-18
MXPA02000930A (en) 2002-07-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1204768A1 (en) Metal oxide reduction method and device therefor
EP0692543B1 (en) Process for producing sponge iron with low sulfur content
FR2520754A1 (en) PROCESS AND APPARATUS FOR THE PRODUCTION OF REACTOR IRON
US6569223B2 (en) Method of manufacturing molten metal iron
EP1080235B1 (en) Method for reducing metal oxides and device for implementing said method
EP1383933B1 (en) Method for producing a melt iron in an electric furnace
EP0933434A1 (en) Process and apparatus for reducing iron oxides
EP1187942B1 (en) Method for producing melt iron
CH655944A5 (en) COKE CALCINATION APPARATUS.
LU88628A1 (en) Device for manufacturing a low sulfur iron sponge
EP0933433A1 (en) Process and apparatus for reducing iron oxides
CA3201559A1 (en) Complete catalyst roasting or regenerating method
BE1004135A3 (en) Device for continuous production of a ceramic superconductor.
EP0074887A1 (en) Process for the production of a plaster, furnace for such a process and application of the plaster
CH468206A (en) Process for making pellets from a finely divided solid
BE344078A (en)
BE534536A (en)
BE356797A (en)
BE555828A (en)
BE502321A (en)
BE488647A (en)
BE368659A (en)
BE360462A (en)
BE400627A (en)
BE337623A (en)

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20020109

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE

AX Request for extension of the european patent

Free format text: AL;LT;LV;MK;RO;SI

17Q First examination report despatched

Effective date: 20020705

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20021116