FR2683228A1

FR2683228A1 - Process and device for scrubbing blast furnace gases

Info

Publication number: FR2683228A1
Application number: FR9113599A
Authority: FR
Inventors: Roeder Paul; Neu Patrick
Original assignee: Lorfonte; Sollac SA; Lorraine de Laminage Continu SA SOLLAC
Current assignee: Lorfonte; Sollac SA
Priority date: 1991-10-30
Filing date: 1991-10-30
Publication date: 1993-05-07
Also published as: FR2683228B1

Abstract

Process and device for scrubbing dust-laden gases originating from a blast furnace for iron or steel manufacture, of the type including a prescrubber (5) upstream of which the said gases are mixed with water, means for collecting this water which is mixed with solid residues formed by the said dust and acidified, means (9) for separating the acidified water from the said solid residues, means for reducing the acidity of the water, and means (10) for returning it upstream of the prescrubber, characterised in that the means for reducing the acidity of the water include means (20, 21) for mixing it with an alkaline water originating from a plant (14) for removing dust from steel plant gas.

Description

PROCEDE ET DISPOSITIF DE LAVAGE DES GAZ DE HAUTS FOURNEAUX
L'invention concerne le domaine du traitement des rejets gazeux des hauts fourneaux sidérurgiques. METHOD AND DEVICE FOR WASHING HIGH-FURNACE GASES
The invention relates to the field of the treatment of gaseous discharges from blast furnaces.

Avant d'etre rejetes a l'atmosphere ou envoyés dans des installations permettant leur valorisation, telles que les cowpers du haut fourneau, une cokerie ou une centrale électrique, les gaz issus de hauts fourneaux sidérurgiques doivent subir un traitement d'épuration. Celui-ci consiste, dans un premier temps, à effectuer un dépoussiérage grossier à sec, puis à poursuivre le dépoussiérage en lavant les gaz à l'eau, puis à les détendre, et enfin à les dépoussiérer plus finement, à nouveau à sec. Before being discharged into the atmosphere or sent to facilities for their recovery, such as blast furnace stoves, a coking plant or a power plant, the gases from blast furnaces must undergo purification treatment. This consists, first, to carry out a coarse dedusting to dry, then to continue the dusting by washing the gases with water, then to relax them, and finally to dust them more finely, again dry.

L'opération de lavage des gaz est effectuée dans un reacteur appele prelaveur. Elle consiste à mélanger, en amont du prélaveur, de l'eau aux gaz, dans le but d'entraîner dans l'eau une fraction aussi importante que possible des poussières qu'ils contiennent. Ces poussières consistent, pour partie, en des particules contenant des ions chlorure, et également en des particules de produits basiques. Les eaux de lavage sont recueillies hors du prélaveur, et les résidus solides, ou boues, qu'elles contiennent en sont séparés par décantation. Les eaux débarrassées de ces boues sont renvoyées en amont du prélaveur. Celui-ci fonctionne donc pratiquement en circuit ferme. vil est simplement nécessaire d'ajouter un relativement faible débit d'eau neuve pour compenser les pertes dues à l'évaporation et à l'évacuation de l'humidité des boues. The operation of washing the gases is carried out in a reactor called pre-cleaner. It consists of mixing, upstream of the pre-cleaner, water with gases, in order to entrain in the water a fraction as large as possible of the dust which they contain. These dusts consist, in part, of particles containing chloride ions, and also of particles of basic products. The washing water is collected outside the pre-washer, and the solid residues, or sludge, they contain are separated by decantation. The water cleared of these sludge is returned upstream of the pre-cleaner. This one works practically in closed circuit. It is simply necessary to add a relatively small flow of new water to compensate for the losses due to evaporation and removal of moisture from the sludge.

Le principal problème posé par de telles installations est la forte acidité des eaux de lavage, dont le pH est très frequemment inferieur a 4. En effet, les ions chlorures forment de l'acide chlorhydrique, et les particules basiques et les métaux inhibiteurs, tels que le zinc, qui sont également présents dans les gaz, ne peuvent compenser cet effet d'acidification par les chlorures. Cette forte acidité, si elle n'est pas corrigée, entraîne une corrosion excessive au niveau du prélaveur, et sa détérioration rapide. De plus, les évolutions en cours dans le domaine de l'élaboration de la fonte vont dans le sens d'une augmentation de cette acidité. D'une part, les minerais riches, dont l'utilisation tend à se généraliser, contiennent moins de matières basiques que les minerais plus pauvres habituellement encore consommés par certaines installations. D'autre part, on cherche de plus en plus à remplacer une fraction du coke enfourné dans le haut fourneau par du charbon, injecté au niveau des tuyères. The main problem posed by such installations is the high acidity of the washing water, whose pH is very frequently lower than 4. In fact, the chloride ions form hydrochloric acid, and the basic particles and the inhibiting metals, such as Zinc, which are also present in gases, can not compensate for this effect of acidification by chlorides. This high acidity, if not corrected, leads to excessive corrosion at the level of the pre-cleaner, and its rapid deterioration. In addition, current developments in the field of the development of cast iron go in the direction of an increase in this acidity. On the one hand, the rich ores, whose use tends to be generalized, contain less basic materials than the poorer ores usually still consumed by certain installations. On the other hand, it is increasingly sought to replace a fraction of the coke charged into the blast furnace with coal injected at the tuyeres.

Or certains charbons, tels que le charbon lorrain, sont riches en chlorures, et leur utilisation contribue elle aussi à accroître l'acidité des eaux de lavage des gaz de hauts fourneaux.However, some coals, such as Lorraine coal, are rich in chlorides, and their use also contributes to increasing the acidity of the washing water of blast furnace gases.

Des solutions à ce problème sont déjà connues. L'une d'entre elles consiste à neutraliser les eaux de lavage par du lait de chaux, ajouté avant l'introduction de l'eau dans le prélaveur. Cependant, cette réaction est assez lente, et le point d'injection doit, par conséquent, tre choisi de manière judicieuse. D'autre part il y a un risque de colmatage des circuits de fluide par la chaux. Enfin, cette méthode nécessite la construction d'une installation de stockage, de préparation et d'injection du lait de chaux qui est relativement coûteuse. Une autre solution consiste à réaliser cette neutralisation des eaux de lavage par une solution de carbonate de sodium. La réaction de neutralisation est plus rapide qu'avec le lait de chaux, et le pilotage de l'installation s'en trouve facilité. Ce procédé est plus fiable que le précédent, mais il nécessite lui aussi des investissements relativement importants pour sa mise en place, et consomme des matières plus onéreuses. Solutions to this problem are already known. One of them is to neutralize the washing water with lime milk, added before the introduction of water into the pre-cleaner. However, this reaction is rather slow, and the injection point must, therefore, be chosen judiciously. On the other hand there is a risk of clogging fluid circuits with lime. Finally, this method requires the construction of a facility for storage, preparation and injection of lime milk which is relatively expensive. Another solution consists in carrying out this neutralization of the washings with a solution of sodium carbonate. The neutralization reaction is faster than with lime milk, and control of the facility is facilitated. This method is more reliable than the previous one, but it also requires relatively large investments for its implementation, and consumes more expensive materials.

Le but de l'invention est de proposer une méthode à la fois fiable et économique en investissements et en matières pour réaliser la neutralisation des eaux servant au lavage des gaz de hauts fourneaux. The object of the invention is to provide a method that is both reliable and economical in investments and materials to achieve the neutralization of water used for washing blast furnace gases.

A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de lavage des gaz de hauts fourneaux sidérurgiques, selon lequel on mélange, en amont d'un prélaveur, de 1'eau auxdits gaz chargés de poussières, on recueille l'eau à sa sortie du prélaveur, on la sépare des résidus solides formés par les poussières qu'elle a captées, on diminue son acidité par ajout d'une solution alcaline et on la renvoie en amont du prélaveur, caractérisé en ce que ladite solution alcaline est de l'eau alcaline issue d'un circuit de dépoussiérage de gaz d'aciérie. For this purpose, the subject of the invention is a method for washing steel blast furnace gases, according to which, upstream of a pre-scrubber, water is mixed with said gas charged with dust, the water is collected at its temperature. leaving the pre-cleaner, separating it from the solid residues formed by the dusts it has collected, reducing its acidity by adding an alkaline solution and returning it upstream of the pre-cleaner, characterized in that the said alkaline solution is alkaline water resulting from a dedusting circuit of steelworks gas.

L'invention a également pour objet un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé. The invention also relates to a device for implementing this method.

Comme on l'aura compris, l'invention consiste à réaliser la neutralisation des eaux de lavage acidifiées, résultant de l'épuration des gaz des hauts fourneaux, à l'aide d'une eau alcaline résultant de l'épuration de gaz d'aciérie. Par rapport aux procédés de neutralisation existants, cela conduit à une notable économie d'investissements et de matières, et permet de valoriser des rejets issus d'un autre département de l'usine siderurgique. As will be understood, the invention consists in carrying out the neutralization of the acidified washings resulting from the purification of the blast furnace gases with the aid of an alkaline water resulting from the purification of gas from steelworks. Compared to the existing neutralization processes, this leads to a significant savings in investments and materials, and makes it possible to recover waste from another department of the steel plant.

Les hauts fourneaux sidérurgiques font généralement partie d'une usine dite"usine intégrée". Celle-ci comporte, en plus des hauts fourneaux, une aciérie, dans laquelle la fonte liquide produite par les hauts fourneaux est transformée en acier liquide dans des convertisseurs. L'acier liquide, après ajustement de sa composition, est ensuite coulé en lingots ou en continu. Les demi-produits ainsi obtenus (lingots, brames, blooms, billettes) seront enfin laminés pour former des tôles ou des profilés de formes diverses. L'aciérie, en particulier les convertisseurs, est également une grosse productrice de gaz chargés en poussières qui doivent tre épurés, tout comme les gaz de hauts fourneaux. Cette épuration est, elle aussi, partiellement effectuée par voie humide. Or une grande partie des poussières issues des convertisseurs sont des particules de carbonate de sodium, produit utilisé pour la désulfuration et la déphosphoration du bain liquide. Ces poussières sont partiellement dissoutes par l'eau de lavage, à laquelle elles confèrent une forte alcalinité : leur pH dépasse couramment 11. Cette eau de lavage alcaline est recueillie, et passe dans un bassin de décantation où elle est séparée des résidus solides et est mélangée à de l'eau neuve pour abaisser son pH à 11 environ. Puis la plus grande partie de cette eau est renvoyée dans le circuit d'épuration des gaz, alors que le complément doit tre neutralisé à l'acide sulfurique jusqu'a un pH de 6, 5 à 8, 5 avant d'tre rejeté dans le milieu naturel. Steel blast furnaces are usually part of an "integrated plant" factory. This includes, in addition to blast furnaces, a steel plant, in which the liquid iron produced by blast furnaces is converted into liquid steel in converters. Liquid steel, after adjustment of its composition, is then poured into ingots or continuously. The half-products thus obtained (ingots, slabs, blooms, billets) will finally be rolled to form sheets or shapes of various shapes. The steel plant, in particular the converters, is also a big producer of dust-laden gases that have to be purified, as well as blast furnace gases. This purification is also partially carried out wet. However, a large part of the dusts from the converters are particles of sodium carbonate, a product used for the desulfurization and dephosphorization of the liquid bath. These dusts are partially dissolved by the washing water, to which they confer a high alkalinity: their pH is currently above 11. This alkaline washing water is collected, and goes into a settling basin where it is separated from the solid residues and is mixed with new water to lower its pH to about 11. Then most of this water is returned to the gas purification circuit, while the complement must be neutralized with sulfuric acid to a pH of 6.5 to 8.5 before being rejected in the natural environment.

Les inventeurs ont imaginé d'utiliser une fraction de cette eau alcaline pour neutraliser les eaux de lavage acidifiées des gaz de hauts fourneaux. L'avantage essentiel de cette solution est de consommer un produit de neutralisation issu de la marche normale de l'usine elle mme, produit qui est donc gratuit, et dont la préparation ne nécessite aucune installation coûteuse supplémentaire. Quant à son transport, il ne nécessite que la mise en place d'une conduite allant de l'aciérie aux hauts fourneaux, et est d'autant meilleur marché que les deux sites sont proches l'un de l'autre, ce qui est le cas dans les usines intégrées. The inventors have devised the use of a fraction of this alkaline water to neutralize the acidified washing water blast furnace gas. The main advantage of this solution is to consume a neutralization product resulting from the normal operation of the plant itself, which is therefore free, and whose preparation does not require any additional costly installation. As for its transport, it only requires the establishment of a pipe from the steel mill to blast furnaces, and is all the cheaper as the two sites are close to each other, which is the case in integrated factories.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit, faisant référence à la figure unique annexée qui schématise le circuit des fluides nécessaires à la mise en oeuvre de l'invention. Les pompes, manomètres et débitmètres nécessaires à la mise en mouvement et au contrôle des débits des divers fluides ne seront ni évoqués, ni représentés, mais leur présence va d'elle-mme pour un Homme du Métier. The invention will be better understood on reading the description which follows, with reference to the single appended figure which schematizes the circuit of the fluids necessary for the implementation of the invention. The pumps, manometers and flowmeters necessary for setting in motion and controlling the flow rates of the various fluids will not be mentioned or represented, but their presence goes for a person skilled in the art.

On va d'abord décrire l'installation de traitement des gaz d'un haut fourneau et le circuit d'eau de lavage qui lui est habituellement associé, en faisant référence aux éléments communs avec l'installation selon l'invention représentée sur la figure unique. Les gaz s'échappant du haut fourneau 1 sont captés dans une conduite 2 et amenés jusqu'à un pot à poussières 3. Ils y sont débarrassés des particules solides les plus grossières qu'ils contiennent. Puis les gaz sont mélangés avec de 1'eau dans une partie 4 de leur conduite de transport, qui débouche ensuite dans un prélaveur 5 où se poursuivent l'entraînement et la dissolution partielle dans l'eau des particules subsistant dans les gaz transportés. Les gaz ainsi épurés poursuivent leur parcours en passant à travers un détendeur 6 et un séparateur 7 qui parachèvent l'épuration du gaz en le débarrassant de ses poussières les plus fines. Les gaz sont enfin rejetés dans l'atmosphère ou, de préférence, expédiés vers les cowpers du haut fourneau, vers un cokerie ou vers une centrale électrique afin de valoriser leur chaleur sensible. Parallèlement à cela, l'eau de lavage qui a été introduite en amont du prélaveur 5 et qui a servi à épurer les gaz est recueillie dans la partie inférieure du prélaveur 5. Sous l'effet de cette action epuratrice, notamment de la dissolution d'ions chlorure, cette eau peut devenir très acide (pH entre 2 et 4} et entraîne alors une usure par corrosion du prélaveur 5 qui peut atteindre 600 à 800 Am/an. Le pH de l'eau de lavage est mesuré par un pEmètre 8, puis cette eau pénètre dans un décanteur 9. Là, les particules solides que l'eau n'a pu dissoudre se séparent et forment des boues que l'on évacue de manière périodique ou continue. L'eau propre acidifiée issue de cette décantation est renvoyée par une conduite de retour 10 en amont du prélaveur 5 pour tre à nouveau mélangée aux gaz du haut fourneau dans la partie 4 de leur conduite de transport. On y ajoute également un peu d'eau neuve pour compenser les pertes dues a 1'evaporation et à l'évacuation des boues humides. C'est dans cette conduite de retour 10, entre le décanteur 9 et cette partie 4 de la conduite de transport des gaz qui précède le prélaveur 5, quta lieu, selon l'Art Antérieur, l'addition de la solution alcaline (lait de chaux ou solution de carbonate de sodium) à l'eau acidifiée. La quantité de solution alcaline ajoutée est réglée de telle manière que, à la sortie du prélaveur 5, le pH de l'eau de lavage mesuré par le pEmètre 8 soit de 6 à 6, 5 environ (au lieu de 2 à 4 en l'absence de cette addition). On ne recherche en effet généralement pas une neutralité exacte de l'eau de lavage, mais on désire lui conserver une très légère acidité. En effet, la visée d'un pH rigoureusement neutre conduirait à un entartrage du prélaveur et des conduites pendant les périodes où le pH, malgré sa régulation, prendrait temporairement une valeur légèrement alcaline. Viser un pH de l'ordre de 6 à 6, 5 permet de limiter les effets négatifs de ces augmentations temporaires du pH. We will first describe the blast furnace gas treatment plant and the washing water circuit which is usually associated with it, with reference to the elements common with the installation according to the invention shown in FIG. unique. The gases escaping from the blast furnace 1 are captured in a pipe 2 and brought to a dust pot 3. They are removed therefrom the coarser solid particles they contain. The gases are then mixed with water in a part 4 of their transport pipe, which then opens into a pre-washing machine 5 where the entrainment and the partial dissolution in water of the particles remaining in the transported gases continue. The gases thus purified continue their journey by passing through a regulator 6 and a separator 7 which complete the purification of the gas by ridding it of its finest dust. The gases are finally discharged into the atmosphere or, preferably, sent to the blast furnace cowpins, to a coking plant or to a power plant in order to enhance their sensible heat. Parallel to this, the washing water which was introduced upstream of the pre-cleaner 5 and which was used to purify the gases is collected in the lower part of the pre-cleaner 5. Under the effect of this purifying action, in particular the dissolution of In the case of chloride ions, this water can become very acidic (pH between 2 and 4) and then causes a corrosion wear of the pre-cleaner 5 which can reach 600 to 800 am / year The pH of the washing water is measured by a meter 8, then this water enters a decanter 9. There, the solid particles that the water could not dissolve separate and form sludge that is removed periodically or continuously.The acidified clean water resulting from this The decantation is returned by a return line 10 upstream of the pre-scrubber 5 to be again mixed with the blast furnace gases in part 4 of their conveying line, to which a little fresh water is also added to compensate for the losses due to Evaporation and evacuation of In this return duct 10, between the decanter 9 and this part 4 of the gas transport duct preceding the prewash 5, it is necessary, in accordance with the prior art, to add the alkaline solution. (lime milk or sodium carbonate solution) with acidified water. The amount of alkaline solution added is adjusted so that, at the outlet of the pre-washer 5, the pH of the wash water measured by the meter 8 is approximately 6 to 6.5 (instead of 2 to 4 in absence of this addition). In fact, we do not usually seek an exact neutrality of the washing water, but we want to maintain a very slight acidity. Indeed, the aim of a strictly neutral pH would lead to scaling of the prewash and pipes during periods when the pH, despite its regulation, would temporarily take a slightly alkaline value. Aiming a pH of the order of 6 to 6.5 makes it possible to limit the negative effects of these temporary increases in pH.

Une acidité aussi faible n'est pas de nature à entraîner une corrosion notable de l'installation et est donc tolérable. Such low acidity is not likely to cause significant corrosion of the plant and is therefore tolerable.

On va maintenant décrire le circuit de traitement des eaux de lavage des gaz d'aciérie selon l'Art Antérieur, toujours en faisant référence aux éléments communs avec l'installation selon l'invention représentée sur la figure. We will now describe the treatment circuit steel washing water mills according to the prior art, always referring to the common elements with the plant according to the invention shown in FIG.

Dans l'Art Antérieur ce circuit est maintenu indépendant du circuit de traitement des eaux de lavage des gaz des hauts fourneaux voisins que l'on vient de décrire. Un convertisseur 11 exécute la transformation en acier liquide de la fonte liquide 12 issue du haut fourneau 1. Cette transformation, ou conversion, est effectuée par insufflation d'oxygène qui oxyde le carbone de la fonte et produit entre autres gaz du Co qui est partiellement oxydé en C02. Parmi les matières solides enfournées dans le convertisseur pour former le laitier 13 figurent des matières basiques, telles que du carbonate de sodium. Celui-ci est utilisé pour la déphosphoration et la désulfuration du bain de métal liquide 12. Les gaz extraits du convertisseur 11 sont, par conséquent, chargés en particules solides solubles dans l'eau à laquelle elles peuvent conférer une alcalinité très marquée. C'est effectivement ce qui se produit dans les installations 14 de dépoussiérage qui traitent les gaz issus du convertisseur 11. Une partie au moins de ces installations 14 de dépoussiérage fonctionnent par voie humide, et de l'eau de lavage y est introduite par une conduite 15. Cette eau se charge en particules solides qu'elle dissout partiellement, et ressort des installations 14 de dépoussiérage à un pH fortement alcalin, de l'ordre de 11, 5 ou davantage. L'eau de lavage recueillie est ensuite transférée dans un décanteur 16 où elle est séparée des particules en suspension qui sont évacuées sous forme de boues. Elle revoit un apport d'eau naturelle qui diminue sa concentration en espèces chimiques dissoutes et ramène son pH à 11 environ. Enfin, elle est évacuée du décanteur en deux fractions. L'une de ces fractions, la plus importante, est renvoyée par la conduite 15 dans les installations de dépoussiérage 14. L'autre fraction subit une neutralisation par addition d'acide sulfurique dont le résultat est contrôlé par un pSmètre 17 : le pH visé est compris entre 6, 5 et 8, 5. Après passage dans un dernier décanteur 18, cette eau débarrassée de ses boues peut tre rejetée dans le milieu naturel, tel qu'un cours d'eau 19, ou tre réutilisée dans d'autres secteurs de l'usine. In the prior art, this circuit is kept independent of the circuit for treating the gas washing water of the neighboring blast furnaces that has just been described. A converter 11 executes the liquid steel transformation of the molten iron 12 from the blast furnace 1. This conversion, or conversion, is carried out by blowing oxygen which oxidizes the carbon of the iron and produces, among other gases, Co which is partially oxidized to CO2. Among the solids introduced into the converter to form the slag 13 are basic materials, such as sodium carbonate. This is used for the dephosphorization and desulfurization of the liquid metal bath 12. The gases extracted from the converter 11 are, therefore, loaded with water-soluble solid particles to which they can confer a very marked alkalinity. This is indeed what happens in the dust-removal plants 14 which process the gases coming from the converter 11. At least part of these dust-removal installations 14 operate by the wet route, and washing water is introduced therein This water is charged with solid particles which it partially dissolves, and emerges from the dedusting installations 14 at a strongly alkaline pH, of the order of 11.5 or more. The collected wash water is then transferred to a decanter 16 where it is separated from suspended particles which are discharged as sludge. She reviews a natural water supply that decreases her concentration of dissolved chemical species and reduces her pH to about 11. Finally, it is removed from the decanter in two fractions. One of these fractions, the most important, is returned by line 15 to the dust extraction plant 14. The other fraction is neutralized by the addition of sulfuric acid, the result of which is controlled by a pH meter 17: the target pH is passed between 6, 5 and 8, 5. After passing through a last settler 18, this water free of its sludge may be released into the natural environment, such as a stream 19, or be reused in other areas of the plant.

Il va de soi que l'installation qui vient d'tre décrite peut tre amenée à traiter non seulement les gaz et les eaux de lavage issus d'un (ou de plusieurs) convertisseur, mais aussi les gaz et les eaux de lavage issus d'autres réacteurs de l'aciérie consommant des matières basiques, tels que des réacteurs de métallurgie secondaire fonctionnant sous vide. It goes without saying that the installation which has just been described may be required to treat not only gas and wash water from one (or more) converter, but also gas and wash water from other steel plant reactors consuming basic materials, such as secondary metallurgical reactors operating under vacuum.

L'installation selon l'invention reprend tous les éléments qui viennent d'tre décrits, et leur en ajoute d'autres, visibles sur la figure unique. Selon l'invention, les deux circuits d'eaux de lavage qui viennent d'tre décrits isolément sont mis en communication l'un avec l'autre, par l'intermédiaire d'une conduite 20. Celle-ci relie d'une part la conduite 15 d'amenée de l'eau alcaline dans les installations 14 de dépoussiérage des gaz d'aciérie, et d'autre part la conduite 10 d'amenée de l'eau acidifiée dans la zone 4 du circuit de dépoussiérage des gaz de haut fourneau où a lieu le mélange entre les gaz et l'eau de lavage, en amont du prélaveur 5. Une certaine quantité d'eau alcaline est ainsi en permanence ajoutée à l'eau de lavage des gaz du haut-fourneau. Le débit d'eau alcaline est contrôlé par une vanne 21 et est ajusté de telle manière que le pH de l'eau de lavage mesuré en sortie du prélaveur 5 par le pHmètre 8 demeure dans les limites jugées acceptables par l'opérateur (c'est-à-dire de l'ordre de 6 à 6, 5 pour les raisons exposées plus haut). Pour un pilotage plus fin de l'opération, on peut prévoir de mesurer le pH de l'eau alcaline dans la conduite 20 à l'aide d'un pHmètre 22. Il n'est pas absolument nécessaire de mesurer le pH de 1'eau de lavage ainsi régénérée dans la conduite 10, avant son entrée dans le circuit de dépoussiérage des gaz ; la valeur du pH qu'il est essentiel de surveiller est celle de l'eau sortant du prélaveur 5. Si l'ajout d'eau alcaline ne suffit pas à compenser les pertes du circuit d'eau de lavage par évaporation et évacuation des boues, on ajoute de l'eau neuve par une conduite 23 branchée sur la conduite 10, ou le décanteur 9. La vanne 24 règle le débit d'admission de cette eau neuve. The installation according to the invention incorporates all the elements which have just been described, and adds to them others, visible in the single figure. According to the invention, the two washing water circuits which have just been described in isolation are placed in communication with one another via a pipe 20. This connects, on the one hand, the supply line 15 for supplying alkaline water to the steelworks dust collection plants 14 and, on the other hand, the pipe 10 for supplying the acidified water to the zone 4 of the gas dedusting circuit. blast furnace where the mixing between the gases and the washing water takes place, upstream of the pre-scrubber 5. A certain amount of alkaline water is thus permanently added to the washing water of the blast furnace gases. The flow of alkaline water is controlled by a valve 21 and is adjusted so that the pH of the wash water measured at the outlet of the pre-washer 5 by the pH meter 8 remains within the limits deemed acceptable by the operator (c '). that is to say of the order of 6 to 6, 5 for the reasons explained above). For a finer control of the operation, it is possible to measure the pH of the alkaline water in line 20 using a pH meter 22. It is not absolutely necessary to measure the pH of 1 '. washing water thus regenerated in line 10, before entering the gas dedusting circuit; the value of the pH which is essential to monitor is that of the water coming out of the washer 5. If the addition of alkaline water is not sufficient to compensate the losses of the wash water circuit by evaporation and sludge evacuation , new water is added through a line 23 connected to the pipe 10, or the decanter 9. The valve 24 regulates the intake flow of this new water.

Optionnellement, on peut prévoir dfinstaller sur la conduite 20 un bassin 25 de stockage d'eau alcaline, qui rend possible l'application du procédé qui vient d'tre décrit mme pendant les périodes d'arrt des installations de l'aciérie, au cours desquelles la production d'eau alcaline est interrompue. Optionally, it is possible to install on the pipe 20 an alkaline water storage basin 25, which makes it possible to apply the process just described even during the shutdown periods of the steelworks, during from which the production of alkaline water is interrupted.

On a décrit et représenté le cas où le circuit de dépoussiérage d'un seul haut fourneau est alimenté en eau alcaline. Bien entendu, la conduite 20 peut tre divisée en plusieurs branches dont chacune dessert un haut fourneau différent. The case where the dedusting circuit of a single blast furnace is supplied with alkaline water has been described and shown. Of course, the pipe 20 can be divided into several branches each serving a different blast furnace.

A titre d'exemple, l'application de l'invention à une usine intégrée comportant trois hauts fourneaux et deux convertisseurs traitant chacun 240 t de métal liquide à la fois conduit aux valeurs suivantes :
-production totale d'eau alcaline rejetée par l'aciérie : 50 m3/h ;
-capacité totale du circuit d'amenée d'eau alcaline à l'ensemble des hauts fourneaux : 25 m3/h ;
-débit d'eau alcaline effectivement apporté dans le circuit de lavage des gaz de chaque haut fourneau : 3, 5 m3/h ;
-débit total d'eau de lavage dans le circuit de dépoussiérage des gaz de haut fourneau : 250 m3/h pour chaque haut fourneau ;
-débit total d'eau de lavage dans le circuit de dépoussiérage des gaz d'aciérie : 1200 m3/h pour chaque convertisseur ;
-usure par corrosion constatée au niveau du prélaveur : < 100 pm/an. By way of example, the application of the invention to an integrated plant comprising three blast furnaces and two converters each treating 240 t of liquid metal at a time leads to the following values:
total production of alkaline water rejected by the steelworks: 50 m3 / h;
total capacity of the alkaline water supply circuit to all blast furnaces: 25 m3 / h;
alkaline water flow rate effectively brought into the gas washing circuit of each blast furnace: 3.5 m3 / h;
total flow of wash water in the blast furnace gas cleaning circuit: 250 m3 / h for each blast furnace;
total flow of washing water in the dedusting circuit of the steelworks gases: 1200 m3 / h for each converter;
-using corrosion observed at the level of the pre-cleaner: <100 pm / year.

Comme on le voit, mme dimensionné largement pour tenir compte des évolutions prévisibles dans le mode de conduite des hauts fourneaux (augmentation de l'utilisation de minerais riches et de charbon) qui entraîneront un besoin croissant d'eau alcaline, le circuit d'addition d'eau alcaline demeure d'une taille réduite comparé aux circuits de fluides déjà existants sur les hauts fourneaux et les convertisseurs. Les investissements à réaliser pour mettre en oeuvre l'invention restent donc tres moderes, a 1'echelle d'une usine sidérurgique intégrée, en raison également de la simplicité des appareils à implanter. L'invention permet de résoudre de manière particulièrement fiable le problème de la corrosion des prélaveurs de gaz de haut fourneau, car la réaction entre les eaux acidifiées et l'eau alcaline est très rapide et permet un pilotage aisé de l'installation. D'autre part, le coût d'utilisation de l'installation est très modéré puisque la matière premiere consommable du traitement est un rejet préexistant issu de l'usine siderurgique elle-meme. As can be seen, even sized to take account of foreseeable changes in the way blast furnaces are driven (increased use of rich ores and coal) which will lead to a growing need for alkaline water, the addition circuit Alkaline water remains small compared to existing fluid circuits on blast furnaces and converters. The investments to be made to implement the invention therefore remain very moderate, at the scale of an integrated steel plant, also because of the simplicity of the devices to implement. The invention makes it possible to solve in a particularly reliable way the problem of the corrosion of the blast furnace gas prewashers, because the reaction between the acidified water and the alkaline water is very fast and allows an easy control of the installation. On the other hand, the cost of using the installation is very moderate since the raw material consumable treatment is a pre-existing discharge from the steel plant itself.

Enfin l'utilisation d'une partie des eaux alcalines produites par l'aciérie permet d'économiser la quantité d'acide sulfurique qui, sans cela, serait nécessaire pour la neutraliser avant son rejet dans la nature.Finally, the use of a portion of the alkaline water produced by the steel plant saves the amount of sulfuric acid which otherwise would be necessary to neutralize it before its release into the wild.

Enfin, outre ses avantages techniques et économiques, la solution proposée permet de réduire les rejets de matières minérales de l'usine dans le milieu naturel. D'une part, les autres solutions connues pour le traitement des eaux de lavage des gaz de hauts fourneaux entraînent des rejets de chlorures (de sodium ou de calcium) plus importants. D'autre part la réduction de la quantité d'acide sulfurique nécessaire pour la neutralisation de l'eau alcaline d'aciérie a pour conséquence un abaissement de la quantité de sulfate de sodium produite. La solution proposée va donc dans le sens d'une sensible diminution de l'agressivité de l'ensemble de l'usine sidérurgique vis-à-vis de l'environnement. Finally, in addition to its technical and economic advantages, the proposed solution makes it possible to reduce the discharge of mineral matter from the plant into the natural environment. On the one hand, other known solutions for the treatment of blast furnace gas wash water lead to larger chloride (sodium or calcium) discharges. On the other hand the reduction of the amount of sulfuric acid necessary for the neutralization of the alkaline water of steelmaking results in a lowering of the amount of sodium sulfate produced. The proposed solution is therefore in the sense of a significant decrease in the aggressiveness of the entire steel plant vis-à-vis the environment.

Claims

1) A method for washing steel blast furnace gases, according to which, upstream of a pre-scrubber, water is mixed with said dust-laden gases, the water is collected at its outlet from the pre-scrubber, it is separated from the residues solids formed by the dust that it has collected, its acidity is reduced by adding an alkaline solution and it is returned upstream of the pre-cleaner, characterized in that said alkaline solution is alkaline water from a water circuit. dedusting of steelworks gas.

2) Device for washing the dust-laden gas from a steel furnace, of the type comprising a pre-cleaner (5) upstream of which said gas is mixed with water, means for collecting the water mixed with solid residues formed by said dusts and acidified, means (9) for separating the acidified water from said solid residues, means for reducing the acidity of the water, and means (10) for returning it upstream of the pre-cleaner, characterized in the means for decreasing the acidity of the water comprise means (20, 21) for mixing an alkaline water from an installation (14) for dedusting steel gas.

3) Device according to claim 2, characterized in that it comprises means (25) for storing said alkaline water.