FR2691718A1 - Sepn. of ferrous and non-ferrous materials - at discharge from an iron@ ore reduction installation - Google Patents

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Abstract

Process is for sepn. of ferrous materials and non-ferrous materials after their simultaneous extraction from an ion ore reduction installation, in which: (a) the temp. of the ferrous materials is lowered below the Curie point; (b) the trajectory of the ferrous materials is deviated by the application of a magnetic field to the mixt. of ferrous and non-ferrous materials; (c) and the ferrous materials are collected in at least one channel situated away from the preferential route taken by the non-ferrous materials. The device used to put this process into service is also claimed. USE/ADVANTAGE - To separate ferrous and non-ferrous materials during their simultaneous extraction from an iron ore reduction installation, notably one in which the ore is circulated in a fluidised bed. In particular it allows the quantity of semi-coke in a mixt. of materials that have been subjected to fluidised bed redn. to be lowered prior to a smelting operation, thus reducing the overall carbon consumption in the production of the hot metal. The degree of sepn. is controlled by increasing the number of fluidised beds or magnetic separations imposed in the process.

Description

PROCEDE DE SEPARATION DE MATIERES FERREUSES ET CARBONEES A LA
SORTIE D'UNE INSTALLATION DE REDUCTION DU MINERAI DE FER, ET
DISPOSITIF POUR SA MISE EN OEUVRE
L'invention concerne le domaine de la réduction du minerai de fer, notamment dans des installations fonctionnant avec un lit fluidisé circulant de minerai.
PROCESS FOR SEPARATING FERROUS AND CARBONACEOUS MATERIALS
EXIT FROM AN IRON ORE REDUCTION PLANT, AND
DEVICE FOR IMPLEMENTING IT
The invention relates to the field of reduction of iron ore, in particular in installations operating with a circulating fluidized bed of ore.

Actuellement, des recherches sont activement conduites afin de mettre au point des procédés sidérurgiques qui pourraient se substituer au haut fourneau. Les inconvénients du haut fourneau que de tels procédés visent à éliminer sont son manque de souplesse de fonctionnement, et la nécessité de lui associer une cokerie et une installation d'agglomération du minerai de fer. Par ailleurs, il faudrait que les nouveaux procédés conservent les excellentes performances énergétiques du haut fourneau. Currently, research is actively carried out in order to develop steel processes which could replace the blast furnace. The drawbacks of the blast furnace that such processes aim to eliminate are its lack of operating flexibility, and the need to associate a coking plant and an iron ore agglomeration installation to it. Furthermore, the new processes should maintain the excellent energy performance of the blast furnace.

Ces nouveaux procédés sont souvent désignés par le terme : procédés de "fusion réduction" ou "smelting reduction". L'un d'entre eux associe deux réacteurs. L'un de ces réacteurs produit à partir de minerai de fer du minerai très fortement réduit à l'état métallique, qui est enfourné dans le deuxième réacteur pour être transformé en fonte liquide. Les circuits gazeux de ces deux réacteurs peuvent être liés l'un à l'autre, ou être totalement indépendants. These new processes are often designated by the term: "fusion reduction" or "smelting reduction" processes. One of them combines two reactors. One of these reactors produces very strongly reduced metal ore from iron ore, which is placed in the second reactor to be transformed into liquid iron. The gas circuits of these two reactors can be linked to each other, or be completely independent.

Une forme de réalisation particulière d'un tel procédé est décrite par exemple dans l'article "Reduction of fine ore in the circulating fluid bed as the initial stage in smelting reduction (Metallurgical Plant and Technology International, mars 1991, pp 28-32) et dans la Demande de brevet français n 91.14467 au nom de la demanderesse. La réaction de réduction du minerai de fer s'effectue en faisant réagir un lit fluidisé circulant formé par des particules de minerai en cours de réduction et de semi-coke, avec un gaz réducteur (mélange CO/C02/H2/H20) qui assure également la fluidisation
Celle-ci a lieu dans une première partie du réacteur. Les gaz chargés en particules de minerai en cours de réduction et de semi-coke passent ensuite dans un cyclone. Les gaz s'échappent alors du réacteur, tandis que les particules descendent dans un gazéifieur, où sont introduits séparément ou ensemble du charbon et de l'oxygène dans le but de former du CO et de l'hydrogène qui vont contribuer à la réduction du minerai. Les matières solides et les gaz reviennent ensuite dans la première partie du réacteur, d'où une fraction des matières solides (minerai réduit et semi-coke) est extraite périodiquement ou continûment. Du minerai neuf est introduit dans le courant de matières entre le cyclone et le gazéifieur. Les gaz qui se sont échappés du cyclone sont épurés et réintroduits dans le gazéifieur et à la base de la première partie du réacteur, où ils peuvent rejouer leur rôle de milieu fluidisant et réactionnel.
A particular embodiment of such a process is described for example in the article "Reduction of fine ore in the circulating fluid bed as the initial stage in smelting reduction (Metallurgical Plant and Technology International, March 1991, pp 28-32) and in French Patent Application No. 91.14467 in the name of the applicant. The reduction reaction of iron ore is carried out by reacting a circulating fluidized bed formed by particles of ore being reduced and of semi-coke, with a reducing gas (mixture CO / C02 / H2 / H20) which also ensures fluidization
This takes place in the first part of the reactor. The gases loaded with particles of ore being reduced and semi-coke then pass through a cyclone. The gases then escape from the reactor, while the particles descend into a gasifier, where carbon or oxygen are introduced separately or together in order to form CO and hydrogen which will contribute to the reduction of the ore. The solids and gases then return to the first part of the reactor, from which a fraction of the solids (reduced ore and semi-coke) is extracted periodically or continuously. New ore is introduced into the material stream between the cyclone and the gasifier. The gases which have escaped from the cyclone are purified and reintroduced into the gasifier and at the base of the first part of the reactor, where they can replay their role of fluidizing and reaction medium.

Les matières solides extraites du réacteur sont ensuite dirigées vers le réacteur de fusion pour contribuer à y produire de la fonte liquide. Comme on l'a dit, ces matières sont composées pour l'essentiel d'un mélange de minerai de fer fortement réduit (à environ 75 % au moins) et de semicoke avec accessoirement d'autres matières non ferreuses impuretés provenant du minerai et additifs éventuels. Leur teneur en semi-coke (qui peut atteindre 50 %) est en fait supérieure à celle qui est nécessaire pour former la fonte (de l'ordre de 5 à 25 %). Cela conduit à une production excessive de gaz carbonés dans le réacteur de fusion, et à une forte consommation de matières carbonées de l'ensemble de l'installation, consommation qu'il est souhaitable d'abaisser. Il faut donc développer des moyens permettant une sortie sélective du fer métallisé et du semi-coke afin de pouvoir régler les teneurs en carbone du lit fluidisé et du produit extrait du réacteur de réduction à des niveaux différents et compatibles avec un bon fonctionnement des réacteurs de réduction et de fusion. The solids extracted from the reactor are then sent to the melting reactor to help produce liquid iron. As has been said, these materials are mainly composed of a mixture of greatly reduced iron ore (at least about 75%) and semicoke with incidentally other non-ferrous materials impurities from the ore and additives possible. Their semi-coke content (which can reach 50%) is in fact higher than that which is necessary to form the cast iron (of the order of 5 to 25%). This leads to an excessive production of carbonaceous gases in the fusion reactor, and to a high consumption of carbonaceous materials throughout the installation, consumption which it is desirable to lower. It is therefore necessary to develop means allowing a selective exit of the metallized iron and of the semi-coke in order to be able to adjust the carbon contents of the fluidized bed and of the product extracted from the reduction reactor to different levels and compatible with a good functioning of the reactors. reduction and fusion.

Le but de l'invention est de diminuer la quantité de semi-coke dans les matières solides destinées à être enfournées dans le réacteur de fusion, tout en diminuant la consommation globale de matières carbonées par l'ensemble de l'installation de production de fonte, ceci en maintenant à son niveau habituel la teneur en matières carbonées des particules solides circulant dans le réacteur de réduction.  The object of the invention is to reduce the quantity of semi-coke in the solid materials intended to be put into the fusion reactor, while reducing the overall consumption of carbonaceous materials by the entire installation for the production of pig iron. , this while maintaining at its usual level the carbon content of the solid particles circulating in the reduction reactor.

A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de séparation des matières ferreuses et des matières non ferreuses après leur extraction simultanée d'une installation de réduction du minerai de fer, caractérisé en ce qu'on abaisse la température desdites matières ferreuses en dessous du point de Curie, en ce qu'on dévie la trajectoire desdites matières ferreuses par application d'un champ magnétique auxdites matières ferreuses et non ferreuses, et en ce qu'on collecte lesdites matières ferreuses dans au moins une conduite située à l'écart du parcours préférentiel des matières non ferreuses. To this end, the subject of the invention is a process for the separation of ferrous materials and non-ferrous materials after their simultaneous extraction from an iron ore reduction installation, characterized in that the temperature of said ferrous materials is lowered by below the Curie point, in that the trajectory of said ferrous materials is deflected by applying a magnetic field to said ferrous and non-ferrous materials, and in that said ferrous materials are collected in at least one pipe situated at the deviation from the preferential route for non-ferrous materials.

L'invention a également pour objet un dispositif de séparation des matières ferreuses et des matières non ferreuses extraites d'une installation de réduction du minerai de fer, caractérisé en ce qu'il comporte une conduite principale assurant le transport desdites matières extraites de ladite installation et pourvue de moyens de refroidissement desdites matières, des moyens d'application auxdites matières d'un champ magnétique capable de dévier lesdites matières ferreuses hors de la trajectoire préférentielle desdites matières non ferreuses, et des moyens pour collecter lesdites matières ferreuses. The invention also relates to a device for separating ferrous materials and non-ferrous materials extracted from an iron ore reduction installation, characterized in that it comprises a main pipe ensuring the transport of said materials extracted from said installation. and provided with means for cooling said materials, means for applying to said materials a magnetic field capable of deflecting said ferrous materials outside the preferred path of said non-ferrous materials, and means for collecting said ferrous materials.

Comme on l'aura compris, l'invention consiste à appliquer aux matières sortant du réacteur de réduction un champ magnétique qui dévie les matières ferreuses vers une ou des conduites latérales branchées sur la conduite principale. As will be understood, the invention consists in applying to the materials leaving the reduction reactor a magnetic field which deflects the ferrous materials towards one or more lateral pipes connected to the main pipe.

Celle-ci ne recueille donc que des matières non ferreuses, principalement des matières carbonées, qui peuvent être recyclées dans l'installation de réduction. Les matières ferreuses recueillies sont, elles, envoyées dans le réacteur de fusion, ou on pourra ne leur ajouter que la quantité de matières carbonées nécessaire au bon fonctionnement de l'appareil.It therefore only collects non-ferrous materials, mainly carbonaceous materials, which can be recycled in the reduction installation. The ferrous materials collected are sent to the fusion reactor, or it is possible to add to them only the quantity of carbonaceous materials necessary for the proper functioning of the apparatus.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit, faisant référence à la figure 1 annexée, qui représente en section longitudinale pour les figures 1 a) et 1 b), et en coupe transversale pour la figure 1 c) un exemple d'installation de production d'un mélange de minerai de fer fortement réduit et de semi-coke, équipée d'une première forme de dispositif selon l'invention ;
La figure la) montre une installation de réduction du minerai de fer selon la demande de brevet FR 91.14467 déjà citée, composée essentiellement de trois parties. Un premier réacteur 1 contient à sa base un lit 2 de matières solides, contenant essentiellement du minerai de fer se trouvant pour sa plus grande partie à l'état réduit, mélangé à du semicoke. Ce mélange peut également comporter accessoirement d'autres matières non ferreuses (impuretés du minerai et additifs éventuels) dont on ne tiendra pas compte dans la suite du texte. Ce lit 2 repose sur un support 3 perméable aux gaz. Le lit 2 est traversé par un courant gazeux de fluidisation qui le met en circulation à travers l'installation, comme indiqué par les flèches 4, 4', 4". Ce gaz de fluidisation est un gaz réducteur, à savoir un mélange
CO/CO2/H2/H20 qui est injecté à la base du réacteur 1 par une conduite 5. Au cours de leur cheminement dans le réacteur 1, les particules de minerai de fer subissent une réduction en fer métallique par le CO et l'hydrogène des gaz de fluidisation. Les gaz et les matières solides pénètrent ensuite dans un cyclone 6. Les gaz sont évacués du cyclone par une conduite 7, alors que les matières solides retombent dans la partie inférieure du cyclone 6. Les gaz sont épurés du CO2 et de la vapeur d'eau qu'ils contiennent dans un réacteur approprié 24, sont renvoyés par la pompe 8 et la conduite 9 vers la base du réacteur 1, après être passés par un préchauffeur 26, et sont à nouveau utilisés pour la fluidisation et la réduction du minerai. Les matières solides sortant du cyclone 6 sont amenées par une conduite 10 vers un réacteur de gazéification 11. Sur cette conduite 10 est connectée une trémie 12 contenant du minerai neuf à réduire, dont l'admission dans l'installation est commandée par la vanne 13.
The invention will be better understood on reading the description which follows, referring to FIG. 1 attached, which represents in longitudinal section for FIGS. 1 a) and 1 b), and in cross section for FIG. 1 c) a example of an installation for producing a mixture of greatly reduced iron ore and semi-coke, equipped with a first form of device according to the invention;
Figure la) shows an iron ore reduction installation according to the patent application FR 91.14467 already cited, essentially composed of three parts. A first reactor 1 contains at its base a bed 2 of solid materials, essentially containing iron ore which is for the most part in a reduced state, mixed with semicoke. This mixture may also incidentally include other non-ferrous materials (mineral impurities and any additives) which will not be taken into account in the following text. This bed 2 rests on a support 3 permeable to gases. A fluidization gas stream passes through the bed 2 which circulates it through the installation, as indicated by the arrows 4, 4 ′, 4 ". This fluidization gas is a reducing gas, namely a mixture
CO / CO2 / H2 / H20 which is injected at the base of reactor 1 via a pipe 5. During their passage through reactor 1, the iron ore particles undergo reduction to metallic iron by CO and hydrogen fluidizing gases. The gases and the solids then enter a cyclone 6. The gases are evacuated from the cyclone by a pipe 7, while the solids fall back into the lower part of the cyclone 6. The gases are purified of CO2 and steam water they contain in a suitable reactor 24, are returned by the pump 8 and the line 9 to the base of the reactor 1, after passing through a preheater 26, and are again used for fluidization and reduction of the ore. The solid materials leaving the cyclone 6 are brought through a line 10 to a gasification reactor 11. On this line 10 is connected a hopper 12 containing new ore to be reduced, the admission of which into the installation is controlled by the valve 13 .

Le réacteur de gazéification 11 a pour fonctions de générer le gaz servant à la fluidisation et à la circulation des matières, et de fournir l'énergie nécessaire à l'équilibre du bilan thermique. A cet effet, on y réalise des injections d'oxygène et de matières carbonées, telles que du charbon, ces matières carbonées étant en excès. On forme ainsi du CO et de l'hydrogène (avec un certaine proportion de CO2 et de vapeur d'eau) qui, dans le reste de l'installation vont réagir avec le minerai pour le réduire en fer et s'oxyder eux-mêmes en CO2 et H2O, alors que le charbon en excès se transforme en semi-coke. The gasification reactor 11 has the function of generating the gas used for the fluidization and the circulation of materials, and of supplying the energy necessary for the equilibrium of the thermal balance. To this end, injections of oxygen and carbonaceous materials, such as coal, are carried out there, these carbonaceous materials being in excess. CO and hydrogen are thus formed (with a certain proportion of CO2 and water vapor) which, in the rest of the installation will react with the ore to reduce it to iron and oxidize themselves into CO2 and H2O, while excess coal turns into semi-coke.

Dans l'installation représentée, les matières carbonées 14, contenues par exemple dans une trémie 15, sont introduites par une vanne 16 dans un brûleur 17. Ce brûleur 17 est alimenté également par de l'oxygène contenu dans un récipient 18 muni d'une vanne 19. Dans ce brûleur 17 a lieu la combustion en CO des matières carbonées 14 et la formation d'hydrogène, puis le CO et l'hydrogène ainsi formés sont introduits dans le réacteur de gazéification 11. On pourrait également injecter l'oxygène et les matières carbonées séparément et directement dans le réacteur 11, la formation de CO et d'hydrogène aurait alors lieu dans le réacteur 11 lui-même. Une partie du mélange CO/CO2/H2/H20 est également introduite à la base du réacteur de gazéification 11 par une conduite 20 connectée à la conduite 9 qui amène ces mêmes gaz au premier réacteur. On assure ainsi la fluidisation des particules solides dans le réacteur de gazéification. Le réacteur de gazéification 11 est également muni dans sa partie inférieure d'une grille 25 perméable aux gaz évitant une retombée excessive de matières solides dans la conduite 20. La conduite 21 assure la communication entre la réacteur de gazéification 11 et le premier réacteur 1. On obtient ainsi un courant continu de matières solides circulantes (minerai, fer et semi-coke) à travers les trois grandes parties de l'installation. In the installation shown, the carbonaceous materials 14, contained for example in a hopper 15, are introduced by a valve 16 into a burner 17. This burner 17 is also supplied with oxygen contained in a container 18 provided with a valve 19. In this burner 17 takes place the CO combustion of the carbonaceous materials 14 and the formation of hydrogen, then the CO and the hydrogen thus formed are introduced into the gasification reactor 11. It is also possible to inject oxygen and carbonaceous materials separately and directly in the reactor 11, the formation of CO and hydrogen would then take place in the reactor 11 itself. Part of the CO / CO2 / H2 / H2O mixture is also introduced at the base of the gasification reactor 11 through a line 20 connected to line 9 which brings these same gases to the first reactor. This ensures the fluidization of the solid particles in the gasification reactor. The gasification reactor 11 is also provided in its lower part with a gas-permeable grid 25 preventing an excessive fall of solid matter in the pipe 20. The pipe 21 ensures communication between the gasification reactor 11 and the first reactor 1. A direct current of circulating solid materials (ore, iron and semi-coke) is thus obtained through the three main parts of the installation.

L'ensemble de l'installation constitue en théorie un réacteur parfaitement brassé, dans lequel, en régime permanent, la composition chimique des matières transportées est la même à tout moment et en tout point du réacteur.Malgré les effets possibles de variations de densité par réduction en fer métallique ou de variations de dimensions des grains par des phénomènes de collage ou d'agglutination, les conditions de fonctionnement assurent généralement cette homogénéité jusque dans la partie basse du réacteur 1 C'est donc au bas du réacteur 1 qu'a lieu, par une conduite d'évacuation 22 munie d'une vanne 23, l'extraction périodique ou continue des matières solides de l'installation. Ces matières, composées de minerai de fer réduit à 75 % au moins et de semi-coke, sont alors prêtes à être introduites dans un réacteur de fusion non représenté où sera produite la fonte. In theory, the entire installation constitutes a perfectly stirred reactor, in which, under steady conditions, the chemical composition of the materials transported is the same at all times and in all points of the reactor. Despite the possible effects of variations in density by reduction in metallic iron or variations in grain dimensions by bonding or agglutination phenomena, the operating conditions generally ensure this homogeneity down to the bottom of reactor 1 It is therefore at the bottom of reactor 1 that takes place , by a discharge pipe 22 provided with a valve 23, the periodic or continuous extraction of solid materials from the installation. These materials, composed of iron ore reduced to at least 75% and semi-coke, are then ready to be introduced into a fusion reactor, not shown, where the cast iron will be produced.

Afin de résoudre le problème exposé dans l'introduction, à savoir diminuer la quantité de semi-coke présent avec le minerai réduit dirigé vers le réacteur de fusion, on installe à la suite de la conduite 22 le dispositif suivant représenté sur la figure lb). Ladite conduite 22, verticale ou sensiblement verticale, est équipée sur une partie de sa longueur de moyens de refroidissement, tels qu'une paroi à double enveloppe 27 à circulation d'eau. In order to solve the problem set out in the introduction, namely to reduce the quantity of semi-coke present with the reduced ore directed towards the fusion reactor, the following device, shown in FIG. 1b, is installed after line 22) . Said pipe 22, vertical or substantially vertical, is equipped over a part of its length with cooling means, such as a double-walled wall 27 with water circulation.

Ces moyens de refroidissement sont conçus de manière à ce que le minerai réduit issu du premier réacteur 1, qui est initialement à une température de 950"C environ, voit sa température abaissée en dessous de 770"C. Cette dernière température correspond au point de Curie du fer, c'est-à-dire à la température en dessous de laquelle les particules de fer deviennent ferromagnétiques, et par conséquent peuvent être déviées par un champ magnétique. De préférence, la température visée devra être de l'ordre de 700"C pour assurer la réussite de l'opération, tout en évitant un refroidissement excessif des matières qui détériorerait le bilan énergétique de l'étape de fusion. La chaleur extraite des matières en circulation doit donc être de l'ordre de 100 th/t, si on admet qu'elles contiennent 50 % de semi-coke.These cooling means are designed so that the reduced ore from the first reactor 1, which is initially at a temperature of approximately 950 "C., sees its temperature lowered below 770" C. The latter temperature corresponds to the Curie point of iron, i.e. the temperature below which the iron particles become ferromagnetic, and therefore can be deflected by a magnetic field. Preferably, the target temperature should be of the order of 700 "C to ensure the success of the operation, while avoiding excessive cooling of the materials which would deteriorate the energy balance of the melting stage. The heat extracted from the materials in circulation must therefore be of the order of 100 th / t, if it is assumed that they contain 50% semi-coke.

En dessous de ces moyens de refroidissement 27, la conduite 22 se poursuit. Elle a une section rectangulaire et est réalisée en un matériau amagnétique résistant aux températures auquelles il est soumis (par exemple un acier inoxydable). D'autre part, elle est jouxtée par un inducteur 28 en forme de C dont les trois branches sont parallèles à trois des côtés de la conduite 22. Cet inducteur produit un champ transverse qui a pour effet d'attirer les particules de fer (symbolisées par des cercles blancs) vers l'une des deux branches latérales du C (la branche 37 sur les figures lb et lc), donc vers l'une des parois latérales de la conduite 22.Below these cooling means 27, the pipe 22 continues. It has a rectangular section and is made of a non-magnetic material resistant to the temperatures to which it is subjected (for example stainless steel). On the other hand, it is adjoined by a C-shaped inductor 28 whose three branches are parallel to three of the sides of the pipe 22. This inductor produces a transverse field which has the effect of attracting the iron particles (symbolized by white circles) towards one of the two lateral branches of C (branch 37 in FIGS. 1b and 1c), therefore towards one of the lateral walls of the pipe 22.

Les particules de semi-coke (symbolisées par des cercles noirs), elles, ne sont pas déviées. En dessous de l'inducteur 28, la conduite 22 se divise en deux sous-conduites 29 et 30.The semi-coke particles (symbolized by black circles) are not deflected. Below the inductor 28, the pipe 22 is divided into two sub-pipes 29 and 30.

La sous-conduite 29 est connectée à la conduite 22 sur la partie de sa section qui est proche de la face de la conduite 22 vers laquelle les particules de fer sont attirées.The sub-pipe 29 is connected to the pipe 22 on the part of its section which is close to the face of the pipe 22 to which the iron particles are attracted.

l'inducteur 28. Elle recueille donc la totalité du minerai de fer réduit qui a été attiré par l'inducteur 28, mélangé à la fraction de semi-coke qui est tombée à la verticale de la sous-conduite 29. La sous-conduite 30 est connectée à la conduite 22 sur le restant de sa section et ne recueille que les morceaux de semi-coke qui tombent à sa verticale.inductor 28. It therefore collects all of the reduced iron ore which has been attracted to inductor 28, mixed with the fraction of semi-coke which has fallen vertically from the sub-pipe 29. The sub-pipe 30 is connected to the pipe 22 on the remainder of its section and collects only the pieces of semi-coke which fall vertically.

L'importance relative des sections des sous-conduites 29 et 30 doit être calculée en fonction du degré de séparation du semi-coke et du minerai réduit que l'on désire obtenir, et du pouvoir d'attraction de l'inducteur 28 sur le minerai réduit.The relative importance of the sections of the sub-conduits 29 and 30 must be calculated according to the degree of separation of the semi-coke and the reduced ore which it is desired to obtain, and the power of attraction of the inductor 28 on the reduced ore.

Ce dispositif ne peut donc éviter qu'une certaine proportion de semi-coke ne tombe dans la sous-conduite 29 recueillant les morceaux de minerai réduit. Mais comme des matières carbonées doivent être de toute façon ajoutées dans le réacteur de fusion, il suffira de tenir compte pour cet ajout du semi-coke recueilli par la sous-conduite 29. Le procédé décrit consiste donc en un enrichissement en fer maîtrisé du flux de matières sortant de l'installation de réduction et dirigées vers l'étage de fusion. Si on désire obtenir un degré de séparation supérieur entre le minerai et le semi-coke, il est bien entendu possible d'installer une installation de séparation supplémentaire, similaire à la précédente, sur la sous-conduite 29. Une autre solution pour accentuer la séparation entre les particules de minerai réduit et de semi-coke consisterait à implanter des moyens de fluidisation supplémentaires en amont de la vanne 23. Ces moyens seraient réglés de manière à freiner sélectivement la chute des particules de semi-coke, de manière à éviter que la majorité d'entre elles ne passent dans la conduite 22. Celle ci recueillerait alors très majoritairement les particules de minerai réduit, dont les moyens de séparation magnétique permettraient d'améliorer encore la pureté. This device cannot therefore prevent a certain proportion of semi-coke from falling into the sub-pipe 29 collecting the pieces of reduced ore. But since carbonaceous materials must in any case be added to the melting reactor, it will suffice to take into account for this addition of the semi-coke collected by the sub-pipe 29. The process described therefore consists of an enrichment of controlled iron in the flow of materials leaving the reduction facility and directed to the melting stage. If it is desired to obtain a higher degree of separation between the ore and the semi-coke, it is of course possible to install an additional separation installation, similar to the previous one, on the sub-pipe 29. Another solution to accentuate the separation between the particles of reduced ore and of semi-coke would consist in implanting additional means of fluidization upstream of the valve 23. These means would be regulated so as to selectively brake the fall of the particles of semi-coke, so as to avoid that the majority of them do not pass through the pipe 22. This would then very largely collect the reduced ore particles, the magnetic separation means of which would further improve the purity.

En variante, dans les deux exemples de configurations qui ont été décrits, il est possible d'ajouter à l'installation des moyens pour assurer une fluidisation du flux de matières solides circulant dans la conduite 22. Cette fluidisation peut être assurée par un gaz neutre ou réducteur, par exemple par une fraction des gaz produits dans l'installation de réduction et préalablement refroidis. Un effet de cette fluidisation serait d'améliorer les transferts thermiques dans la zone de refroidissement (notamment du fait du freinage de la descente des matières solides et d'une meilleure homogénéisation de la température ambiante). As a variant, in the two examples of configurations which have been described, it is possible to add to the installation means for ensuring a fluidization of the flow of solid materials circulating in the pipe 22. This fluidization can be ensured by a neutral gas or reducing agent, for example by a fraction of the gases produced in the reduction installation and previously cooled. One effect of this fluidization would be to improve the heat transfers in the cooling zone (in particular due to the braking of the descent of the solid materials and better homogenization of the ambient temperature).

D'autre part, elle favoriserait la mobilité de ces mêmes matières et faciliterait ainsi la déviation des particules de fer par le champ magnétique. Ces moyens de fluidisation peuvent être constitués par des buses d'injection de gaz 31, 32, 33, 34, 35, 36 implantées sur la conduite 22 en dessous de l'inducteur 28 et au-dessus du niveau où la conduite 22 se divise en deux sous-conduites 29 et 30.On the other hand, it would promote the mobility of these same materials and thus facilitate the deflection of iron particles by the magnetic field. These fluidization means can be constituted by gas injection nozzles 31, 32, 33, 34, 35, 36 located on the pipe 22 below the inductor 28 and above the level where the pipe 22 divides in two sub-conduits 29 and 30.

Bien entendu l'invention n'est pas limitée aux configurations particulières qui viennent d'être décrites. On peut, en particulier, prévoir de multiplier le nombre de sous-conduites branchées sur la conduite principale 22, ou de prévoir un ou plusieurs inducteurs de configurations différentes de celle qui a été exemplifiée Elle est applicable à tout type de réacteur de réduction de minerai de fer produisant un mélange de matières ferreuses et non ferreuses, ce dernier terme désignant non seulement des matières carbonées, mais toute matière autre que du minerai de fer réduit qui aurait pu être mélangée originellement aux matières précédentes, de manière volontaire ou fortuite.  Of course, the invention is not limited to the particular configurations which have just been described. One can, in particular, plan to multiply the number of sub-pipes connected to the main pipe 22, or to provide one or more inductors of configurations different from that which has been exemplified. It is applicable to any type of ore reduction reactor of iron producing a mixture of ferrous and non-ferrous materials, the latter term designating not only carbonaceous materials, but any material other than reduced iron ore which could have been mixed originally with the preceding materials, voluntarily or fortuitously.

Claims (5)

REVENDICATIONS 1) Procédé de séparation de matières ferreuses et de matières non ferreuses après leur extraction simultanée d'une installation de réduction du minerai de fer, caractérisé en ce qu'on abaisse la température desdites matières ferreuses en dessous du point de Curie, en ce qu'on dévie la trajectoire desdites matières ferreuses par application d'un champ magnétique auxdites matières ferreuses et non ferreuses, et en ce qu'on collecte lesdites matières ferreuses dans au moins une conduite située à l'écart du parcours préférentiel des matières non ferreuses. 1) Process for the separation of ferrous materials and non-ferrous materials after their simultaneous extraction from an iron ore reduction installation, characterized in that the temperature of said ferrous materials is lowered below the Curie point, in that 'Deviating the path of said ferrous materials by applying a magnetic field to said ferrous and non-ferrous materials, and in that said ferrous materials are collected in at least one pipe located away from the preferred path of non-ferrous materials. 2) Dispositif de séparation des matières ferreuses et des matières non ferreuses extraites d'une installation de réduction du'minerai de fer, caractérisé en ce qu'il comporte une conduite principale (22) assurant le transport desdites matières extraites de ladite installation et pourvue de moyens (27) de refroidissement desdites matières ferreuses en dessous du point de Curie, des moyens (28) d'application auxdites matières d'un champ magnétique capable de dévier lesdites matières ferreuses hors de la trajectoire préférentielle desdites matières non ferreuses, et des moyens pour collecter lesdites matières ferreuses. 2) Device for separating ferrous materials and non-ferrous materials extracted from an iron ore reduction installation, characterized in that it comprises a main pipe (22) ensuring the transport of said materials extracted from said installation and provided means (27) for cooling said ferrous materials below the Curie point, means (28) for applying to said materials a magnetic field capable of deflecting said ferrous materials outside the preferential trajectory of said non-ferrous materials, and means for collecting said ferrous materials. 3) Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (31, 32, 33, 34, 35, 36) pour fluidiser les matières ferreuses et les matières non ferreuses circulant dans ladite conduite principale (22). 3) Device according to claim 2, characterized in that it comprises means (31, 32, 33, 34, 35, 36) for fluidizing ferrous materials and non-ferrous materials flowing in said main pipe (22). 4) Dispositif selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que lesdits moyens d'application d'un champ magnétique sont constitués par au moins un inducteur (28), jouxtant la conduite principale (22), produisant un champ transversal à la direction de déplacement des matières ferreuses et non ferreuses, et attirant les matières ferreuses dans une portion de la section de ladite conduite principale (22), et en ce que lesdits moyens pour collecter lesdites matières ferreuses comprennent au moins une sous-conduite (29) connectée en aval dudit inducteur (28) sur la portion de la section de ladite conduite principale (22) dans laquelle les matières ferreuses sont attirées par l'inducteur (28). 4) Device according to claim 2 or 3, characterized in that said means for applying a magnetic field consist of at least one inductor (28), adjoining the main pipe (22), producing a field transverse to the direction for moving ferrous and non-ferrous materials, and attracting ferrous materials in a portion of the section of said main pipe (22), and in that said means for collecting said ferrous materials comprise at least one connected sub-pipe (29) downstream of said inductor (28) on the portion of the section of said main pipe (22) in which the ferrous materials are attracted by the inductor (28). 5) Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit inducteur (28) est en forme de C et produit un champ transverse, de manière à attirer les particules vers une branche latérale(37) de l'inducteur (28).  5) Device according to claim 4, characterized in that said inductor (28) is C-shaped and produces a transverse field, so as to attract the particles towards a lateral branch (37) of the inductor (28).
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1201772A1 (en) * 2000-10-31 2002-05-02 Kawasaki Steel Corporation A method for discharging reduced product from a movable-hearth furnace and discharging device
CN104624367A (en) * 2015-01-31 2015-05-20 李泽 Iron removing method and iron removing device
WO2015197608A1 (en) * 2014-06-24 2015-12-30 Basf Se Method for self-regulation of a system

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1379394A (en) * 1970-12-07 1975-01-02 Union Carbide Corp Process and apparatus for separating magnetic particles
EP0022098A1 (en) * 1979-05-29 1981-01-07 Stora Kopparbergs Bergslags AB Apparatus for reducing finely divided iron oxide material
GB2105617A (en) * 1981-07-06 1983-03-30 Foskem Pty Limited Magnetic separation
EP0255180A1 (en) * 1986-08-01 1988-02-03 Metallgesellschaft Ag Process for the reduction of ferrous fine-grained materials by means of reducing agents containing solid carbon

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1379394A (en) * 1970-12-07 1975-01-02 Union Carbide Corp Process and apparatus for separating magnetic particles
EP0022098A1 (en) * 1979-05-29 1981-01-07 Stora Kopparbergs Bergslags AB Apparatus for reducing finely divided iron oxide material
GB2105617A (en) * 1981-07-06 1983-03-30 Foskem Pty Limited Magnetic separation
EP0255180A1 (en) * 1986-08-01 1988-02-03 Metallgesellschaft Ag Process for the reduction of ferrous fine-grained materials by means of reducing agents containing solid carbon

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
METALLURGICAL PLANT AND TECHNOLOGY INTERNATIONAL, DüSSELDORF, pages 28 - 32 MARS 1991 F. Cappel et al. : " Reduction of fine ore ..... " *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1201772A1 (en) * 2000-10-31 2002-05-02 Kawasaki Steel Corporation A method for discharging reduced product from a movable-hearth furnace and discharging device
US6872074B2 (en) 2000-10-31 2005-03-29 Jfe Steel Corporation Method for discharging reduced product from a movable-hearth furnace and a discharging device
US7141205B2 (en) 2000-10-31 2006-11-28 Jfe Steel Corporation Method for discharging reduced product from a movable-hearth furnace and a discharging device
US7473393B2 (en) 2000-10-31 2009-01-06 Jfe Steel Corporation Method for discharging reduced product from a movable-hearth furnace and a discharging device
WO2015197608A1 (en) * 2014-06-24 2015-12-30 Basf Se Method for self-regulation of a system
CN106573215A (en) * 2014-06-24 2017-04-19 巴斯夫欧洲公司 Method for self-regulation of a system
CN104624367A (en) * 2015-01-31 2015-05-20 李泽 Iron removing method and iron removing device

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