FR2496698A1 - Procede de recuperation de la chaleur sensible d'un gateau dans une installation d'agglomeration de minerai de fer sur grille continue - Google Patents

Abstract

L'INVENTION A POUR OBJET UN PROCEDE DE RECUPERATION DE LA CHALEUR SENSIBLE D'UN GATEAU D'AGGLOMERE DANS UNE INSTALLATION D'AGGLOMERATION SUR CHAINE CONTINU D'UN MELANGE DE MINERAI ET DE COMBUSTIBLE ET UNE INSTALLATION PERFECTIONNEE POUR LA MISE EN OEUVRE DU PROCEDE. SELON L'INVENTION, LE REFROIDISSEMENT ETANT ACTIVE PAR ASPERSION D'EAU FINEMENT PULVERISEE SUR LA PARTIE SUPERIEURE 16 APRES SA CUISSON, LES CONDITIONS DE FONCTIONNEMENT DE LA CHAINE SONT DETERMINEES DE TELLE SORTE QUE LE DEBIT DE GAZ ASPIRE DANS LA ZONE DE CUISSON A SOIT SENSIBLEMENT EGAL AU DEBIT DE GAZ ASPIRE DANS LA ZONE DE REFROIDISSEMENT B ET L'ON RECYCLE AU-DESSUS DE LA ZONE DE CUISSON A SENSIBLEMENT LA TOTALITE DU GAZ ASPIRE DANS LA ZONE DE REFROIDISSEMENT B, LE DEBIT D'EAU PULVERISEE ET LA POSITION DE PULVERISATION ETANT REGLES DE TELLE SORTE QUE L'AGGLOMERE 16 SOIT SUFFISAMMENT REFROIDI ET QUE L'EAU PULVERISEE AIT ETE ELIMINEE.

Description

L'invention a pour objet un procede de récupération de la chaleur sensible d'un gateau d'aggloméré et une installation d'agglomération perfectionnée pour la mise en oeuvre du procédé.

On connatt depuis très longtemps des installations d'agglomération de minerai comprenant une grille formant une chatne fermée se déplaçant entre une extrémité amont et une extrémité aval au-dessus d'une série de caissons aspirants. Le minerai qui est mélangé à du combustible est déverse à partir d'une trémie à l'amont de la chatne en mouvement et forme ainsi une couche sur la grille. Cette couche est allumée à sa partie supérieur re de façon à former un front de flammes et, au cours du déplacement de la dstne, la combustion étant activée par la circulation d'air, le front de flammes se déplace verticalement du haut en bas de la couche, en provoquant l'agglomération du minerai. Le point de la chatne ou le front de flammes parvient à la partie inférieure de la couche est appelé point de cuisson.

Dans un grand nombre d'installations et notamment les plus anciennes, la chatne était limitée un peu en aval du point de cuisson et déversait l'aggloméré dans une trémie où il était grossièrement concassé avant d'- tre déversé sur un refroidisseur. Cependant, depuis quelques annees, on a proposé de réaliser le refroidissement au moins partiel de l'aggloméré sur la chatne, celle-ci étant allongée en aval du point de cuisson de la longueur nécessaire pour effectuer le refroidissement par circulation d'air à travers le gâteau d'aggloméré. A cet effet, la zone de refroidissement est également munie d'une série de caissons aspirants.

Comme la perméabilité du gâteau en cours d'agglomération et en cours de refroidissement n'est pas la même, on a l'habitude de relier les deux groupes de caissons correspondant respectivement à la zone de cuisson et à la zone de refroidissement à des circuits d'aspiration séparés, d'autant plus que la composition des fumées n'est pas la mime et que les gaz doivent donc être traités, normalement, dans des installations de dépoussiérage différentes.

Etant donné la température atteinte par l'aggloméré au cours de la cuisson, une grande quantité de chaleur doit être évacuée de la zone de refroidissement. Il est évidemment avantageus de chercher à utiliser cette chaleur au moins partiellement en recyclant les fumées au-dessus de la zone cuisson.

Certes, on diminue de la sorte la productivité de la chatne puisque les fumées recyclées sont moins riches en oxygène que de l'air frais qui serait aspiré directement à travers la zone de cuisson et qu'en outre les viscosité est plus forte, ce qui augmente la perte de charge. Mais cet inconvénient peut être largement compensé par l'économie de combustible qui résulte de cette récupération de la chaleur.

Cependant, jusqu'à présent, on ne pouvait recycler qu'unie partie des gaz de refroidissement car, dans le cas général, le débit d'air de refroidissement aspiré sous la grille est supérieur au débit d'air de transfert nécessaire pour la cuisson et aspiré à travers le gâteau. On est donc obligé d'évacuer par une cheminée une partie importante des gaz de refroidissement et de perdre ainsi la chaleur de ces gaz évacués.

L'invention a pour objet un nouveau procédé permettant de récupérer la quasi totalité de la chaleur sensible du gâteau d'aggloméré sans diminuer la production de la chatne.

Conformément à l'invention, le refroidissement étant activé par aspersion d'eau sur la partie supérieure du gâteau, les conditions de fonctionnement de l'installation sont déterminées de telle sorte que, compte-tenu de la perméabilité moyenne du gâteau dans la zone de cuisson et dans la zone de refroidissement, et des dépressions appliquées sous la grille par les ventilateurs, le débit des gaz aspirés à travers le gâteau dans la zone de cuisson soit sensiblement égal au débit de gaz aspirés sous la grille dans la zone de refroidissement et lton recycle au-dessus de la zone de cuisson la totalité du gaz aspiré dans la zone de refroidissement, le débit d'eau pulvérisée et la position de pulvérisation étant réglés de telle sorte que l'aggloméré déchargé à l'extrémité aval de la chatne soit suffi samnent refroidi et que l'eau pulvérisée ait été éliminée.

De préférence, la pulvérisation d'eau est effectuée à proximité du point de cuisson du mélange.

Cependant, selon une caractéristique particulière, on peut effectuer une seconde pulvérisation doleau dans la zone de refroidissement, les deux zones de pulvérisation étant écartées par un intervalle permettant la vaporisation totale de l'eau pulvérisée en premier lieu avant la seconde pulvérisation.

On ait déjà proposé, auparavant, d'effectuer un arrosage d'eau sur le gateau d'aggloméré. Dans certains cas, on espérait ainsi augmenter le degré de perméabilité du mélange. Dans les installations réalisant le re froidissement sur chatne, on avait aussi pensé à diminuer la longueur de la zone de refroidissement en activant celui-ci par aspersion d'eau. Mais on n'avait pas tiré toutes les conséquences de ce perfectionnement. En effet, si l'on se contente d'arroser l'aggloméré, le débit d'eau que l'on peut déverser est assez limité car on risque de diminuer la qualité de l'aggloméré.On a constaté cependant qu'en pulvérisant très finement l'eau et en réalisant cette pulvérisation dès que possible, c'est-à-dire à proximité du point de cuisson, il était possible d'augmenter le débit d'eau sans influencer la qualité de l'aggloméré. En effet, lorsque l'eau est très finement pulvérisée, les goutelettes ne sont pas soumises au phénomene de caléfaction et se vaporisent presque instanément dans la couche supérieure déjà agglomérée. I1 est donc possible, en jouant sur le débit d'eau et sur la position de pulvérisation, de régler la quantité de chaleur absorbée par l'eau et par conséquent de contrtler avec une certaine précision le degré de refroidissement de l'aggloméré tout en maintenant le débit total de refroidissement à une valeur sensiblement égale au débit de transfert de l'air de cuisson, ce qui permet de recycler pratiquement la totalité du fluide de refroidissement.

Cet équilibrage des débits peut aussi être réglé en allongeant la zone de cuisson aux dépens de la zone de refroidissement et par conséquent en déplaçant vers l'aval le point de cuisson, ce qui est possible en modifiant les conditions de fonctionnement de la chatne c'est-à-dire, essentiellement, l'épaisseur de la couche et/ou sa vitesse de déplacement longitudinale.

L'accroissement de la longueur de la zone de cuisson permettra de compenser la réduction de productivité due à la diminution de la pression partielle d'oxygène et à l'augmentation de viscosité du gaz admis au-dessus du gSteau qui ralentissent le processus de combustion du combustible solide contenu dans le mélange.

Mais, outre la réduction de combustible pour une production donnée qui résulte de la récupération des calories des gaz de refroidissement, l'invention présente d'autres avantages.

En effet, en recyclant des gaz très chauds sur la zone de cuisson, on augmente la température des gaz aspirés et l'on risque donc moins les condensations des gaz corrosifs produits par la cuisson. On peut donc utiliser, sur le circuit de cuisson, un simple dépoussiéreur à sec au lieu de 1 'électro-filtre habituel.

Mais on augmente également la température de l'aggloméré en fin de cuisson et par conséquent l'écart de température à réaliser dans la zone de refroidissement si l'on veut décharger l'aggloméré à la sortie de la channe à la mssme température.

La surface de refroidissement étant d'autre part, reduite ainsi que le débit aspiré dans cette zone la température moyenne des gaz de refroidissement est plus élevée. Cela augmente évidemment l'efficacité thermique de recyclage, mais cela évite également, dans le circuit de refroidissement, les condensations de gaz corrosifs que l'on aurait pfl craindre du fait que les gaz de refroidissement sont chargés de vapeur d'eau.

On peut donc maintenir sur le circuit de refroidissement un dépoussiéreur à sec, d'ailleurs moins important qu'habituellement, le débit aspiré étant réduit et le risque de pollution diminué par le recyclage des fumées sur l'aggloméré.

D'autre part, la puissance du ventilateur nécessaire pour l'aspiration des gaz de refroidissement est moins forte, d'autant plus que l'aspersion d'eau a également une influence sur la perméabilité du gâteau, en effet, le refroidissement intensif effectué dès le point de cuisson, bien que réglé pour ne pas détériorer l'aggloméré, permet cependant d'augmenter la largeur et le nombre des fissures qui se produisent dans le gâteau et par conséquent l'efficacité du refroidissement.

La mise en oeuvre du procédé selon l'invention, a donc des conséquences non seulement sur le bilan thermique de la channe, mais également sur la réalisation plus économique des deux circuits d'aspiration.

Par ailleurs, en augmentant la température au-dessus de l'aggloméré, on augmente également la température des fumées de cuisson de telle sorte qu'il est possible et plus facile d'en récupérer la chaleur sensible dans une turbine
Mais l'invention sera mieux comprise en se référant, dans la description qui va suivre, à-différents modes de réalisation donnés à titre d'exemple et représentés sur les dessins annexés.

La figure i représente schématiquement en élévation une chaîne d'agglomération perfectionnée pour.la mise en oeuvre du procédé selon l'invention.

La figure 2 est un diagramme des températures des gaz aspirés avec et sans pulvérisation.

La figure 3 est une vue de détail représentant une variante.

La figure 4 est une vue schématique en élévation d'une installation plus perfectionnée.

Sur la figure 1, on a représenté une chatne d'agglomération classique 1 passant au-dessus de deux séries successives 2 et 3 de caissons aspirants reliées respectivement par deux collecteurs 20 et 30 à deux circuits d'aspiration 4 et 5. Le nombre de caissons a évidemment été réduit sur la figure, pour simplifier celle-ci.

De façon tout à fait classique, l'installation comporte en amont de la chatne 1 une trémie 1i de déversement d'une couche de protection 10 suivie d'une trémie 12 de déversement du mélange 13 à agglomérer, permettant de former sur la chatne, du fait du déplacement de celle-ci, une couche ou "gâteau" d'epáisseur totale (e).

Juste en aval de la trémie 12 est placée une hotte d'allumage 14 munie de brûleurs 140.

Le mélange humide de minerai et de combustible formant la couche 13, est allumé en passant sous la hotte 14 et il se forme à sa partie supérieure un front de flamme qui, activé par la circulation de l'air aspiré par caissons 2 va se déplacer dans l'épaisseur (e) du gâteau en suivant théoriquement un plan de combustion représenté sur la figure par la ligne 15 dont la direction correspond à la composition géométrique de la vitesse verticale de déplacement du front de flammes et de la vitesse horizontale de la chatne.

L'aggloméré se forme dès la création du front de flamme et constitue donc la partie 16 du "g teau" placée au-dessus et en aval de la

15.

L'extrémité de la ligne 15, c'est-à-dire l'endroit ou le front de flammes, après avoir traversé la totalité de la couche, atteint la grille ou en tout la cas la couche de protection 10 déversée par trémie 11 est appelée le poit de cuisson C de la channe. La partie de la grille placée en amont de ce point C constitue donc la zone de cuisson A.

Dans certaines installations, la chatne s'arrête en aval de ce point de cuisson et déverse l'aggloméré chaud sur un appareil de refroidissement.

Cependant, dans d'autres installations comme celles de la présente invention la chatne est prolongée au-delà du point de cuisson C de façon à passer sur la deuxième série caissons aspirant 3 au-dessus desquels s'effectue le refroidissement de l'aggloméré. La longueur de cette zone de refroidissement B, c'est-à-dire le nombre de caissons aspirant 3 est déterminée en fonction de la température moyenne de l'aggloméré au point de cuisson de la perméabilité mesurée du gâteau et de la puissance d'aspiration dont on dispose de façon que le gateau atteigne en bout de chatne une température lui permettant d'être déversé sans dommage sur les transporteurs à bandes au moyen d'une trémie 17 placée à l'extrémité aval de la chatne 1 et munie d'organe de concassage du gâteau.

A titre indicatif, la température du front de flammes étant généralement de 12QO à 1400 C, la température moyenne du gâteau à la fin de cuisson, qui dépend de celle du front de flammes, est de l'ordre de 500 à soeo C et la température de déversement du gâteau en bout de chatne est d'environ ooo C.

Mais la perméabilité du gateau varie également au fur et à mesure de sa progression sur la channe.

En effet, les produits gazeux qui résultent des réactions effectuées dans et sous le front de flammes et qui sont aspirés par les caissons de cuisson traversent la couche inférieure froide du mélange et l'échauffent, mais la vapeur d'eau qu'ils contiennent se condense dans cette partie froide du mélange et il s'établit ainsi une série d'équilibres successifs le long de la chatne entre l'eau liquide et l'eau vapeur. C'est ce que l'on appelle le "front d'eau". Ce front d'eau dépend de la température de la partie inférieure du mélange, de sa hauteur et s'étend généralement sur 50 à 60 Z de la longueur de la zone de cuisson. I1 ne disparatt que lorsque le mélange a dépassé 1oye0 C et si la perméabilité du gateau le permet.

Lorsqutil existe, le front d'eau réduit considérablement la perméabilité du gâteau sous la dépression considérée et l'on constate, depuis le point de chargement jusqu'au point ou le front d'eau disparaît, une dimi- nution de la vitesse d'aspiration de l'air au-dessus du gâteau puis une augmentation de cette vitesse depuis le point de disparition du front d'eau jusqu'au point de cuisson. Cette vitesse d'aspiration au-dessus du g teau peut par exemple oestre mesurée à l'aide d'un anémomètre portatif.

Cependant, la plus grande partie de la perte de charge est due à l'e- xistence de la zone de fusion et la perméabilité du gâteau augmente donc brutalement après le point de cuisson. C'est pourquoi, généralement, le ventilateur 50 du circuit d'aspiration 5 des caissons de refroidissement 3 aura une puissance égale environ à la moitié de celle du ventilateur 40 du circuit 4 d'aspiration de cuisson 2. Ainsi, alors que la dépression de cuisson est de tordre de 0,1 à 0,2 bar, la dépression dans la zone de refroidissement sera de l'ordre de 0,04 à 0,08 bar.

Compte-tenu de la température moyenne du gâteau qui est fonction de celle du front de flammes et de celle qu'il doit avoir atteint en bout de channe, on peut mesurer ou calculer les quantités d'air de transfert nécessaire au refroidissement exprimées par exemple en N m3/heure et de même dans la zone de cuisson. On constate qu'il y a un très bon accord entre les valeurs obtenues par le calcul et celles observées.

Dans les installations connues jusqu'ici avec refroidissement sur chatne, on constate que le volume total d'air obtenu au refroidissement, y compris l'air parasite,sous la zone de refroidissement est toujours très supérieur au volume de l'air de transfert et de combustion aspiré au-dessts du gateau dans la zone de cuisson. Cette différence est généralement de l'ordre de 25 à 40 7., la vitessse moyenne de pénétration de l'air de re froidissement au-dessus du gâteau étant en moyenne le double ou le triple, voire davantage, de celle observée sur la zone de cuisson. C'est pourquoi dans les installations classiques, même si l'on a prévu un circuit 6 de recyclage d'une partie de l'air de refroidissement sur la zone de cuisson, la plus grande partie doit être évacuée par une cheminée 51.

Selon une caractéristique essentielle de l'invention, l'installation est munie de rampes 7 et éventuellement 70 d'aspersion d'eau pulvérisée sur la partie supérieure du gâteau. I1 en résulte qu'une partie notable du cette refroidissement est assurée par -aspersion d'eau ce qui permet de diminuer le débit nécessaire d'air de refroidissement et par conséquent la longueur de la zone de refroidissement. On peut donc donner à cette zone la longueur qui, compte-tenu de la dépression sous chatne, produira dans le circuit t un débit total de gaz sensiblement égal au débit aspiré sur la surface de cuisson.Etant donné que la dépression dans la zone de cuisson est sensiblement le double de celle qui existe dans la zone de refroidissement, celle-ci aura une longueur sensiblement moitié-de celle de la zone de cuisson et représentera donc environ le tiers de la chatne.

De la sorte, on peut recycler par le circuit 6 la quasi totalité des gaz aspirés par le circuit 5 et le ventilateur 50 jusqu'à une hotte 61 qui recouvre l'ensemble de la zone de cuisson.

Le point de cuisson doit évidemment, dans ce cas, être déplacé vers l'aval. Pour cela, on peut augmenter la vitesse de déplacement de la chatne, et/ou l'épaisseur (e) de la couche de mélange déversée en amont. Ainsi, on compense la diminution de productivité qui résulte du fait que l'on aspire par les caissons 2 de cuisson un gaz plus pauvre, en oxygène et plus visqueux que l'air habituel. L'expérience montre que l'on peut au moins maintenir la production d'une chatne existente et morne l'augmenter sensiblement. Cependant, l'avantage essentiel réside évidemment dans la ré cupeation des calories du gaz recyclé par le circuit 6 qui permet de diminuer la quantité de combustible mélangée au minerai, cette réduction pouvant etre de 15 à 22 kgs par tonne d'aggloméré.

D'autre part, du fait de recyclage du gaz chaud, la température moyenne de l'aggloméré est plus haute à la sortie de la zone de cuisson.

En faisant un bilan thermique qui prend en compte l'abaissement de température à réaliser et la production de l'aggloméré, on détermine la quantité de chaleur à enlever et par conséquent, compte-tenu de la partie de refroidissement effectué par aspiration d'air, le débit d'eau qui doit etre aspergé sur l'aggloméré pour obtenir le refroidissement complémentaire par vaporisation de liteau.

il est interessant de placer les rampes d'aspersion 7 sensiblement à la hauteur du point de cuisson C et meme légèrement en avant de celui-ci.

En effet, au cours du déplacement de l'aggloméré sur la zone de cuisson, la partie placée au dessus de la zone de fusion et ayant donc subi le processus d'aggloméré est refroidie par les gaz qui la traversent avant d'arriver à la zone de fusion. Par conséquent, à la hauteur du point de cuisson, la partie supérieure du gateau est déjà sensiblement refroidie et peut donc supporter d'entre aspergée d'eau surtout si, comme on l'a dit celle-ci est pulvérisee en fines goutelettes. La vaporisation se fait ainsi presque immédiatement dans la couche supérieure de l'aggloméré avec un fort effet refroidissant et, dès que l'eau a été vaporisée, on peut de nouveau effectuer une seconde aspersion par les rampes 70 si la longueur de chaîne restante est suffisante pour assurer la vaporisation totale de l'eau aspergée ainsi une seconde fois.

Ainsi, en plaçant les premières rampes 7 à la hauteur du point de cuisson et des secondes rampes 70 sensiblement au milieu de la zone de refroidissement B, on obtiendra un refroidissement suffisant de l'aggloméré avant son déversement en bout de chaîne.

Bien entendu, l'aspersion d'eau ne doit pas etre trop importante pour ne pas risquer de détruire ou fragiliser l'aggloméré. Cependant, si l'on prend la précaution de pulvériser l'eau en très fines goutelettes ayant de préférence un diamètre de quelques microns à quelques dizaines de microns on obtient un excellent résultat et meme le refroidissement plus brutal du gateau à pour effet d'augmenter la largeur des fissures qui se produisent dans celui-ci/par conséquent sa perméabilité et l'efficacité du refroidissement.

La conduite de la chaîne s'effectue donc de la façon suivante : ayant choisi la longueur que l'on désire donner à la zone de refroidissement, on détermine les conditions de fonctionnement de l'installation et plus spécialement la vitesse de la chaîne et l'épaisseur de la couche de façon que le point de cuisson C se trouve sensiblement à l'endroit voulu.

Les caissons de cuisson 2 et de refroidissement 3 formant une série continuesla la position théorique du point de cuisson C permettra de détermi- ner le dernier caisson de cuisson 21 relié par le collecteur 20 au circuit 4 et le premier caisson de refroidissement 31 relié par le collecteur 30 au circuit 5. Dans la réalité les collecteurs 20 et 30 pourront être constitués par deux sections consécutives d'une même conduite séparées par une cloison positionnée à l'endroit voulu.

Ainsi, connaissant d'une part la surface de cuisson et la vitesse moyenne des gaz aspirés sur cette zone, on en déduit le débit des gaz de refroidissement qui doivent être aspirés au-ddssous du gâteau dans la zo
B pour obtenir l'équilibre et, compte-tenu du pourcentage habituel d'air parasite, le débit d'air de refroidissement qui doit être aspiré dans le gâteau. D'autre part, en fonction de la température moyenne théorique de l'aggloméré en fin de cuisson et par conséquent de l'abaissement moyen de température tt que l'on doit assurer, on peut calculer la température moyenne que doivent avoir les gaz de refroidissement dans les caissons 3 compte-tenu de l'air parasite.La quantité de chaleur absorbée par les gaz étant sensiblement constante pour une température constante du fluide recyclé, on règle le débit d'eau pulvérisée par les rampes 7 et 70 pour maintenir la température mesurée à la valeur ainsi calculée.

De préférence, les rampes 7 et éventullement 70 sont montées sur un support déplaçable sur une certaine distance le long de la chatne. On peut ainsi jouer non seulement sur le débit d'eau mais également sur la position à partir de laquelle onoommence à refroidir le gateau.

En effet, comme on l'a indiqué, étant donné que la partie supérieure du gâteau a déjà subi un refroidissement pendant le déplacement vers le bas de la zone de fusion, il est possible de commencer la pulvérisation un peut avant le point de cuisson surtout si l'on dispose d'une deuxième rampe d'aspersion 70, qui permet de réduire le débit d'eau pulvérisée par la rampe 7. D'ailleurs, comme on l'a représenté sur la variante de la figure 3, il est même possible de commencer la pulvérisation d'eau à l'intérieur meme de la hotte 61, les rampes de pulvérisation étant disposées de part et d'autre de la cloison 62 qui ferme l'extrémité de la hotte 61. I1 est ainsi possible de refroidir la partie supérieure du gâteau avant le point de cuisson de façon à accélérer l'extinction du front de flamme; En effet, à la fin du processus d'agglomération, lorsque le front de flammes, après avoir traversé toute l'épaisseur du gateau parvient à la hauteur de la couche de protection 10, il est bien évident que cette zone de fusion reste un certain temps à très haute température.En produisant pistât le re froidissement des parties supérieures du gteau, on diminue la température de l'air aspiré arrivant dans la zone de fusion et par conséquent on diminue le temps d'extinction du front de flamme et lnfluence de olui-ci sur la température moyenne du gâteau.

On dispose ainsi d'un moyen soute de contrôle du refroidissement du gàteau pour un débit réduit des gaz de refroidissement.

Cependant on ne peut oestre certain de maintenir absolument constant le débit aspE par le circuit 5 et recyclé par le circuit 6. Or il estimportant de faire en sorte que le débit recyclé dans la hotte 61 corresponde pratiquement' à celui qui est aspiré par les caissons de cuisson 2, pour éviter autant que possible l'aspiration d'air latéral froid qui viendrait perturber le fonctionnement. G'est pourquoi il est intéressant de brancher le circuit de recyclage 6 en dérivation sur la sortie 54 du ventilateur de
52 refroidissement 50 par l'intermédiaire d'une bifurcation à volet mobile/qui permet de contrôler le débit recyclé par le circuit 6, le surplus éventuel étant envoyé à la cheminée 51.On peut alors mesurer la différence de pres sion P entre la hotte 61 et les caissons 2 ou 3, 3,(ou l'atmosphère)et, par un système de régulation, commander la position du volet 52 de façon à main Pen permanence égale à une valeur constante faible ou nulle.

Bien entendu, comme on lta représenté sur la figure, il est intéressant d'alimenter lesbrtleurs 140 par des gaz prélevoesur le circuit 6 par un ventilateur auxiliaire 60.

De même la hotte d'allumage 14 peut autre constituée par un prolongement de la hotte de recyclage 61.

Par ailleurs,du fait du recyclage d'air chaud sur lazone de cuisson, les fumées aspirées par le circuit de cuisson 4 ont une température beaux coup plus élevée et il et possible de récupérer en partie leur chaleur sensible dans une turbine classique placée entre le dépoussiéreur électrostatique 41 et le ventilateur 40 ou sur le circuit distinct le plus chaud.

A titre d'exemple, le tableau ci-après donne les conditions de fonctionnements d'une chaîne classique de surface totale égale à environ 100 m2 traitant un mélange de densité 1,61 avec une hauteur de couche e:' 400mu.

La colonne gauche indique lis valeus relevées dans des conditions classiques sans pulvérisation, et la colonne de droite pour un fonctionnement selon l'invention, avec pulvérisation d'eau
Zone de cuisson
Sans pulvérisation Avec pulvérisation 3
Débit au ventilateur 456 000 m3/h 551 000 m
Température 170 C 295 C
Débit dans la couche 340 000 m3/h 409 000 m3/h
Surface de cuisson (C) 61 m2 72 m2
Zone de refroidissement :
Débit d'eau pulvérisée 0 3,2 m 3/h
Débit au ventilateur 604 000 m3/h 415 000 m3/h
Température 250 C 370 C
Débit dans la couche 455 000 m3/h 312 600 m3/h
Surface de refroidissement (R) 49 m2 38 m2
Rapport R/C 0,80 0,53
Production de la chatne ::
Hauteur de couche 400 mn 400 mn
Vitesse de défilement 2,15 m/min 2,35 m/min
D'autre part, la figure 2 donne un diagramne des températures atteintes sous la grile par les gaz aspirés dans les différents caissons 2.

Les tempéwtures étant indiquées en ordonnée, la courbe en trait plein correspond au fonctionnement avec pulvérisation et la courbe en trait mixte au fonctionnement sans pulvérisation.

Dans cet exemple d'une installation modifiée, la production est légè- rement augmentée à hauteur de couche égale. Mais une installation construite spécialement pour mettre en oeuvre la disposition selon l'invention donne rait de meilleurs résultats.

Ainsi, outre les nombreux avantages mentionnés plus haut, les dispose tions selon l'invention permettent au moins de maintenir la production de l'installation pour des dimensions données de la chatne.

Cependant, on pourrait craindre que le recyclage sur la zone de cuisson d'un gaz mixte contenant de la vapeur d'eau surchauffée ne présente l'inconvénient d'augmenter l'importance du front d'eau et par conséquent de diminuer l'imperméabilité du gateau et la productivité de la chatne.

Pour éviter cet inconvénient, il est intéressant d'utiliser une disposition qui a fait l'objet d'une demande de brevet précédente déposée le 28 janvier 1980 par la même société sous le n 80/01795. Cette variante est représentée sur la figure4 .

Comne on l'a décrit dans la demande précédente, on réalise un préchauffage en masse du gâteau 10 sur toute son épaisseur au moyen d'une hotte oblique 8 munie d'un brûleur 80 et qui est placée au-dessous de la trémie de chargement 12 de façon à recouvrir le talus constitué par l'aggloméré se déversant en amont du gâteau sur la chatne 1.

Du fait du chauffage intense et très rapide des boulettes d'aggloméré ré qui roulent sur le talus, il est possible de préchauffer sur toute son épaisseur le gâteau, au moment de son déversement, à une température élevée tout en évitant l'allumage en masse qui aurait des inconvénients.

Par cet apport de chaleur dont le coût est assez limité, on évite la formation du front d'eau et l'on accrott ainsi considérablement la perméabilité du gâteau et la vitesse de déplacement du front de flamme à travers celui-ci puisque la partie inférieure du gâteau non aggloméré se trouvg audessous du front de flamme, à une température beaucoup plus élevée. Il est donc possible d'accélérer encore le déplacement de la chatne et par conséquent la production de celle-ci, l'accroissement de production obtenue pouvant être de l'ordre de 20 à 25 7. par rapport à la production d'une chatne classique avec refroidissement sur chatne.

En appliquant une telle disposition, comme on l'a représenté sur la figure 4, on pourra diminuer encore la longueur de la zone de refroidissement
B en ajoutant un caisson à la série de cuisson 2. appendant, le premier caisson 22 de la chatne placé sous la hotte oblique 8 sera de préférence relié à un circuit d'aspiration séparé 8I.

En réduisant la zone de refroidissement B, on réduit également le débit de l'air aspiré par le circuit 5 et recyclé par le circuit 6 dans la hotte 61. D'ailleurs, du fait de l'augmentation de la perméabilité résultant de l'utlisation de la hotte oblique 8ie débit de l'air de cuisson aspiré par le circuit 4 est également réduit.Il est ainsi plus facile d'équilibrer le débit recyclé dans la hotte 61 avec le débit aspiré par les caissons 2 et lton peut brancher directement le circuit de recyclage 6 sur la sortie du ventilateur 5 en supprimant les rejets à la cheminée. il est alors seulement utile de prévoir sur le circuit 6 en amont de la hotte 61, une conduite de dérivation 63 munie d'un papillon 64 fonctionnant dans les deux sens, et se trouvant fermée lorsque la pression dans la hotte 61 est égale à la pression dans les caissons de cuisson 2. Ainsi, une surpression dans la hotte 61 due à un exces du débit de refroidissement sur le débit de cuisson entratne l'ouverture du papillon 64 et le rejet vers l'extérieur, par la conduite 63, de ltexédent de gaz. Inversement, si le débit recyclé n'est pas suffisant, l'ouverture du papillon 64 permet d'admettre dans la hotte 61 par la conduite 63 la quantité d'air nécessaire pour éviter l'as piration d'air parasite autour de la hotte qui aurait plus d'inconvénients que la baisse relative de la température moyenne de l'air recyclé.

Bien entendu, l'invention ne se limite pas aux détails du mode de réai lisation qui vient entre décrit et de ses variantes, d'autres variantes pouvant autre imaginées sans sortir du cadre de l'invention en appliqant les mimes principes.

Claims (12)

REVENDICATIONS

1) Procédé de récupération de la chaleur sensible d'un gâteau d'aggloméré dans une installation d'agglomération dtun mélange de minerai et de combustible comprenant une chatne fermée(1)se déplaçant d'une extrémité amont à une extrémité aval au-dessus d'une série de caissons aspirants divisés en deux groupes successifs(2 et 3)reliés respectivement à deux circuits d'aspiration séparés(4 et 5)et sur laquelle le mélange (13) chargé à l'amont et allumé à sa partie supérieure passe successivement dans une zone de cuisson (A) correspondant à la première série (2) de caissons puis dans une zone de refroidissement (B) correspondant à la deuxième série (3) et est déchargé refroidi à l'extrémité aval, caractérisé par le fait que, le refroidissement étant activé par aspersion d'eau pulvérisée sur la partie supérieure du gâteau(l6)après sa cuisson, les conditions de fonctionnement de l'installation sont déterminées de telle sorte que, compte-tenu de la perméabilité moyenne du gâteau dans la zone de cuisson (A) et dans la zone de refroidissement (B) et des dépressions des ventilateurs(40)et des des deux circuits de cuisson(4) et de refroidissement (5), le débit de gaz aspiré dans la zone de cuisson (A) soit sensiblement égal au débit de gaz aspiré dans le circuit de refroidissement (5) et que l'on recycle audessus de la zone de cuisson (A) sensiblement la tonalité du gaz aspiré dans le circuit de refroidissement (5), le débit d'eau pulvérisée et la position de pulvérisation étant réglé de telle sorte qe l'aggloméré (16) déchargé à ltextrémité aval (17) de la chaîne (1) soit suffisamment refroidi et que l'eau pulvérisée ait été éliminée.

2) Procédé de récupération de la chaleur selon la revendication 1 caractérisé par le fait que la pulvérisation d'eau est effectuée à proximité du point de cuisson (C) du mélange.

3) Procédé de récupération de la chaleur selon les revendications 1 et 2 caractérisé par le fait que l'on effectue une seconde pulvérisation d'eau dans la zone de refroidissement, les deux zones de pulvérisationt7, étant écartées par un intervalle permettant la vaporisation totale de l'eau pulvérisée en premier lieu, avant la seconde vérisation.

4) Procédé de récupération de la chaleur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'on contrôle le débit de l'air recyclé pour maintenir sensiblement nulle la différence de pression entre le dessus et le dessous du gâteau dans la zone de cuisson (A).

5) Procédé de récupération de la chaleur selon la revendication 4, caractérisé par le fait que l'on rejette vers l'extérieur une partie des gaz de refroidissement en cas de surpression au-dessus du gâteau dans la zone de cuisson (A) et que l'on aspire un débit d'air extérieur complémentaire en cas de dépression.

6) Installation d'agglomération de minerai pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication I, comportant une chatne continue (1) déplia

Sable, entre une extrémité amont de chargement en couche d'un mélange (13) à agglomérer et une extrémité aval de déchargement, au-dessus d'une série de caissons aspirants comprenant deux parties successives 2 et 3 reliées à deux circuits séparés d'aspiration 4 et 5 définissant respectivement une zone de cuisson (A) et une zone de refroidissement (B), et un dispositif (7) d'aspersion d'eau sur le gâteau aggloméré, caractérisé par le fait que le dispositif (7) d'aspersion d'eau est placé à proximité du point de cuisson (C) du gâteau et que le circuit (5) d'aspiration des gaz de la zone de refroidissement (B) est relié par une conduite de recyclage(6) à une hotte (61) recouvrant la zone de cuisson (A).

7) Installation d'agglomération perfectionnée selon la revendication 6, caractérisé par le fait qu'elle comprend un second dispositif d'asper- sion(XOtet séparé du premierf par un intervalle (a).

8) Installation d'agglomération selon l'une des revendications 6 et 7 caractérisé par le fait quela position du dispositif d'aspersion (7 ) est réglable sur une certaine distance de part et d'autre du point de cuisson C.

9) Installation d'agglomération selon la revendication 6, caractérisé par le fait que le circuit d'aspiration 5 et de recyclage 6 des gaz de re froidissement est muni d'un dépoussiéreur sec 53.

10) Installation d'agglomération selon l'une des revendications 4, 5, 6, caractérisé par le fait que le circuit (s) de recyclage est branché en dérivation sur la sortie (54) du ventilateur de refroidissement (50) par l'intermédiaire d'une bifurcation 52 munie d'un volet mobile de contrôle du débit recyclé en fonction inverse de la différence des pressions mesurées audessus et en-dessous de la chaîne dans la zone de cuisson (A).

11) Installation d'agglomération selon l'une des revendications 4 à 6 caractérisé par le fait que le circuit de recyclage 6 est muni d'une conduite de dérivation 63 munie d'une vanne pour l'aspiration d'air en cas de dépression dans la hotte 61 et pour le rejet de gaz en excès en cas de surpression.

12) Installation d'agglomération selon l'une des revendications 4 à 9, caractérisé par le fait qu'elle comprend une hotte inclinée 8 munie d'un brO- leur 80 et dirigée sur le talus amont du gâteau pour le préchauffage en masse du gâteau sur toute son épaisseur.