FR2916205A1 - Installation et procede pour le traitement de solutions de decapage de bandes d'acier au silicium - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne un procédé de traitement de la silice formée dans une solution (30, 31, 32) de décapage de bandes (4) d'acier au silicium laminées à chaud et en défilement continu dans au moins un bac de décapage (20, 21, 22) comprenant ladite solution de décapage (30, 31, 32), caractérisé en ce qu'il consiste en une filtration en continu de ladite solution de décapage (30, 31, 32). La présente invention concerne également une installation de décapage (1) pour la mise en oeuvre d'un tel procédé.

Description

2916205 Installation et procédé pour le traitement de solutions de

décapage de bandes d'acier au silicium

L'invention concerne de manière générale le décapage de bandes d'acier au silicium laminées à chaud, et plus particulièrement la filtration des solutions de décapage de ces bandes. Dans leur processus d'élaboration, les bandes d'acier subissent une opération de laminage à chaud à des températures pouvant atteindre près de 1200 C, puis une opération de laminage à froid. Lors du laminage à chaud, il se forme, par oxydation avec l'air, une couche d'oxydes de fer appelée calamine, de sorte qu'à l'issue du laminage à chaud, les bandes d'acier sont alors recouvertes d'une couche relativement épaisse et extrêmement dure de calamine. Cette calamine, doit impérativement être enlevée avant le laminage final à froid car elle risquerait de s'incruster dans le métal et d'altérer ainsi considérablement son aptitude à l'emboutissage et son état de surface. Par ailleurs, étant donné que la couche de calamine est extrêmement dure, sa présence sur les bandes d'acier peut entraîner une usure très rapide des cylindres de laminage à froid. On utilise classiquement pour le décapage de bandes laminées à chaud des dispositifs comprenant des lignes spécialisées mettant en oeuvre un décapage chimique des bandes en défilement continu dans des bacs contenant des solutions de décapage acides. Dans les dispositifs les plus anciens, les solutions de décapage sont des solutions d'acide sulfurique. Toutefois, on utilise actuellement des solutions de décapage à base d'acide chlorhydrique pour des raisons environnementales.

2 2916205 Certains aciers à haute teneur en silicium ont été développés pour être utilisés dans des circuits magnétiques. Ce sont des aciers comportant de 0,6 à 3,2% 5 de silicium ou, pour certains dits à grains orientés , de 3 à 3,25%. Ils ont la particularité de présenter, dans la couche de calamine formée lors du laminage à chaud, des cristaux composés de silicates de fer enrichis en silicium. Ces cristaux doivent être éliminés par décapage 10 au même titre que les oxydes. Etant donné que l'acide chlorhydrique permet de bien dissoudre de tels cristaux, on utilise pour le décapage des aciers au silicium des solutions à base d'acide chlorhydrique, ce qui permet de décaper les aciers en silicium avec les mêmes techniques 15 que celles utilisées pour le décapage des aciers doux en carbone. Toutefois, ces procédés de décapage à l'acide présentent l'inconvénient que de la silice se forme dans la solution de décapage lors du défilement des bandes 20 dans les bacs de décapage. La silice ainsi formée se présente dans la solution de décapage sous forme dissoute ou sous forme de suspension colloïdale. Or, la présence de suspension colloïdale de silice dans les bains de décapage (qui représente environ trois 25 quart de la silice totale présente dans la solution de décapage) peut entraver considérablement le bon fonctionnement des lignes de décapage, car elle a tendance à se déposer sur les zones chaudes de l'installation de décapage, et donc à tapisser les bacs 30 de décapage, voire même obstruer les tuyauteries ou les échangeurs.

3 2916205 D'autre part, la silice, qu'elle soit sous forme dissoute ou sous forme de suspension colloïdale, peut également entraîner des perturbations dans les systèmes de régénération des solutions de décapage. La 5 régénération consiste à traiter ces solutions qui se chargent, au cours de leur utilisation, en chlorures de fer issus de la dissolution des oxydes de fer de la calamine, voire de du substrat en acier suivant les relations (1) à (5) : 10 décapage de la calamine (1) FeO + HC1 FeC12 + H2O (2) Fe203 + 6HC1 2FeC13 + 3H20 (3) Fe304 + 8HC1 a FeCl2 + 2FeC13 + 4H20 (4) Fe+ 2HC1 a FeCl2 + H2 (gaz) 15 (5) 2FeC13 + Fe a 3FeC12 La concentration en acide de la solution de décapage diminue donc par consommation des ions chlore Cl-et il est nécessaire de la régénérer dans des unités dites de régénération , qui sont disposées en ligne 20 avec l'installation de décapage et qui fonctionnent par injection dans un four ou un réacteur où se produisent les réactions de pyrohydrolyse suivant les réactions (6) et (7) : (6) 2 FeCl2 + 2H20 + X02 Fe203 + 4HC1 25 (7) 2FeC13 + 3H20 ' Fe203 + 6HC1 La silice joue donc un rôle perturbateur dans le processus de régénération (traitement des oxydes de fer) en induisant des risques de colmatage des buses de pulvérisation de la solution de décapage.

30 Par ailleurs, la formation de silice dans les solutions de décapage induit une diminution de la pureté 4 2916205 des oxydes de fer de la couche de calamine formée lors du décapage, ce qui empêche alors leur recyclage sous forme de ferrites ou de pigments de peinture. Par conséquent, la présence de silice dans les 5 bacs de décapage joue donc un double rôle perturbateur, et il est nécessaire de l'éliminer régulièrement de la solution de décapage. Typiquement, l'élimination de la silice se fait en vidangeant régulièrement les installations et en 10 pratiquant un nettoyage des bacs et des tuyauteries à l'aide d'une solution de carbonate de soude. La vidange et le nettoyage des installations nécessitent de longs arrêts de fonctionnement, ce qui diminue le potentiel de production de ces installations. En fonction du type 15 d'installation, le temps passé en nettoyage peut alors représenter 5 à 10% du potentiel de production de l'installation. Les solutions de décapage usées sont vidangées dans des installations spécifiques, afin de récupérer des oxydes de pureté la plus élevée possible.

20 En particulier, les demandes de brevet allemand DE3542470 et japonais JP7204411 décrivent des installations dans lesquelles les solutions de décapage sont filtrées dans des filtres presses. Il existe également des installations dans lesquelles les solutions de décapage 25 sont traitées par centrifugation ou sédimentation pour séparer les silicates formés lors du décapage. Toutefois, aucun de ces procédés ne vise à récupérer de manière continue la silice à la source, c'est-à-dire directement dans les bacs de décapage afin 30 d'y éviter son accumulation et de supprimer ainsi les longs arrêts consacrés à la vidange et au nettoyage de ces bacs.

5 2916205 La présente invention a donc pour objet une installation de décapage et un procédé pour la filtration de solutions de décapage de bandes d'acier au silicium, qui remédie aux inconvénients de l'art antérieur en 5 permettant de récupérer directement la silice dans les bacs de décapage. L'homme de l'art connaît un procédé continu de purification des solutions de décapage utilisées pour le décapage de bandes d'acier au silicium, qui défilent en 10 continu dans des bacs de décapage. En effet, la demande de brevet japonais JP 2005/298937 décrit un procédé basé sur la séparation mécanique des particules solides de silice colloïdale en suspension dans la solution de décapage (particules solides de gel de silice ) par 15 des ondes ultrasonores de fréquences diverses. Toutefois, un tel procédé présente l'inconvénient majeur de nécessiter l'utilisation d'un dispositif complexe, faisant appel à une technologie difficile à mettre en oeuvre. En effet, il s'agit d'un procédé qui dépend, entre 20 autres, de la densité du fluide qui, dans un processus de décapage, peut varier dans de larges limites en fonction de l'appauvrissement de la concentration en acide et de la teneur en fer du bain de décapage. En outre, ce procédé dépend de la géométrie du chenal d'écoulement du 25 liquide par rapport à la fréquence des ondes ultrasonores. La présente invention a donc pour objet une installation pour le décapage d'une bande d'acier au silicium, qui comprend : 30 - au moins un bac de décapage rempli d'un bain de solution de décapage, 6 2916205 un circuit de recirculation de la solution de décapage, - un circuit de régénération de la solution de décapage pour le traitement des chlorures de 5 fer formés lors du décapage de ladite bande, et - un dispositif de récupération de la silice produite lors du décapage de ladite bande. Selon l'invention, le dispositif de récupération de la silice comprend un circuit de filtration comportant 10 - un réservoir de préparation pour recevoir la solution de décapage en provenance du ou de l'un des bacs de décapage, - un dispositif alimentant le réservoir de préparation en agent de filtration, pour y 15 former un mélange de filtration avec la solution de décapage, et - une batterie de filtration principale reliée audit réservoir de préparation, pour filtrer le mélange de filtration, et obtenir un gâteau de 20 filtration enrichi en silice et une solution de décapage appauvrie en silice destinée à être renvoyée vers le ou l'un des bac(s) de décapage. L'installation de décapage selon l'invention 25 comporte donc un dispositif spécifiquement conçu pour la récupération de la silice produite dans le bain de décapage de bandes d'acier au silicium, qui est simple à mettre en oeuvre car il permet la récupération de la silice par filtration, c'est à dire une technologie 30 connue et éprouvée pour la séparation de particules solides en suspension dans un liquide. L'installation selon l'invention est 7 2916205 particulièrement adaptée pour le décapage des aciers au silicium à propriétés magnétiques améliorées (aciers comportant de 0,6 à 3,2 % de silicium) ou des aciers à teneur élevée en silicium comme certains aciers AHSS 5 (aciers à haute résistance), comportant de 3 à 3, 25 % de silicium. La présente invention a également pour objet un procédé de traitement de la silice formée dans une solution à base d'acide chlorhydrique, d'acide sulfurique 10 ou d'acide nitrique, avec ou sans adjonction d'acide fluorhydrique, pour le décapage de bandes d'acier au silicium laminées à chaud et en défilement continu dans au moins un bac de décapage comprenant ladite solution de décapage (30, 31, 32), la silice se présentant sous forme 15 de suspension colloïdale et sous forme dissoute. Selon l'invention, le procédé de traitement de la silice consiste en une filtration en continu de ladite solution de décapage pour récupérer la silice sous forme colloïdale.

20 Le procédé selon l'invention présente l'avantage de ne pas occasionner de nettoyages fréquents des bacs de décapage et des tuyauteries, notamment à l'aide d'une solution de carbonate de soude, ce qui présente l'inconvénient d'arrêter l'unité de décapage.

25 D'autres caractéristiques avantageuses de l'invention apparaîtront dans la description suivante de certains modes de réalisation donnés à titre de simple exemple et représentés sur les dessins annexes : - la figure 1 est un schéma de principe d'un 30 premier exemple d'installation de décapage selon l'invention comprenant une batterie de filtration associée à un seul bac de décapage, en marche normale, 8 2916205 - la figure 2 est un schéma de principe d'un second exemple d'installation de décapage selon l'invention comprenant deux batteries de filtration fonctionnant en alternance et également associées à un 5 seul bac de décapage, la figure 2 montrant le fonctionnement en marche normale de l'une des batteries de filtration. - les figures 3 et 4 sont des schémas de principe du second exemple d'installation de décapage selon 10 l'invention représenté à la figure 2, montrant une batterie de filtration en cycle de débâtissage et une batterie de filtration en cycle de remise en conditions de filtration, - la figure 5 représente un schéma de principe 15 d'un troisième exemple d'installation de décapage selon l'invention, dans lequel les batteries de filtration sont insérées dans les circuits de recirculation et de régénération de la solution de décapage. Les installations de décapage 1 représentées sur 20 les figures 1 à 5 sont du type classique, à bande immergée, telle que celle décrite dans le brevet américain US 3,445,284. Une telle installation comprend un certain nombre de bacs de décapage 20, 21, 22, par exemple trois, disposés l'un après l'autre suivant une 25 direction longitudinale de défilement de la bande 4 et contenant chacun un bain de solution de décapage, respectivement 30, 31, 32. Des moyens de commande du défilement de la bande (non représentés sur les figures 1 à 5), par exemple une 30 bobineuse, sont classiquement disposés en sortie de l'installation de décapage 1. La bande d'acier au silicium, entraînée suivant l'axe de défilement 5 par ces 9 2916205 moyens de commande, passe successivement dans ces bacs de décapage (20, 21, 22) en formant, à l'intérieur de chacun d'eux, 20, 21, 22 une courbe concave dirigée vers le haut 40, 41 et 42 (courbe dite du type chainette ).

5 Aux deux extrémités de chaque bac 20, 21, 22 sont placés des moyens de soutien 200 de la bande 4, par exemple des rouleaux déflecteurs, qui permettent à celle-ci de défiler d'un bac au suivant en passant par-dessus leurs extrémités adjacentes. Ces bacs de décapage 20, 21, 10 22 contiennent chacun un liquide ou solution de décapage 30, 31, 32, dans laquelle le décapage est réalisé par immersion de la bande 4. Ces solutions de décapage 30, 31, 32 sont des solutions plus ou moins concentrées d'acide chlorhydrique.

15 Un système central de pilotage de l'installation de décapage 1 selon l'invention permet de gérer son fonctionnement global. Selon les deux exemple de réalisation d'installation de décapage 1 selon l'invention 20 représentés sur les figures 1 à 4, on traite uniquement la silice sous forme de suspension colloïdale présente dans le premier bac de décapage 22 traversé par la bande 4 dans le sens du défilement 5, car c'est le bac dans lequel la quantité de silice formée lors du décalaminage 25 est la plus élevée. Toutefois, en fonction des nécessités de gestion de la concentration des bains par le système central de pilotage (non représenté sur les figures) de l'installation. de décapage, les autres bains de décapage 30 20, 21 peuvent également être filtrés à leur tour. En effet, le système central de pilotage de l'installation de décapage assure essentiellement le maintien de la 10 2916205 concentration en acide et en fer dans les différents bacs de décapage de l'installation de décapage 1, et le pH de l'eau de rinçage utilisée pour rincer la bande après décapage. Le système central de pilotage tient compte de 5 mesures de conductibilité, de concentration en acide et en fer, de pH (de l'eau de rinçage) et de températures dans les différents bacs, ainsi que de la vitesse de défilement de la bande. Le système central agit également sur les débits d'appoints en acide neuf (pour le 10 décapage) et en eau déminéralisée (rinçage), ainsi que sur la vitesse de défilement de la bande. En parallèle, il assure la régulation des températures aux niveaux requis. L'installation de décapage représentée sur les 15 figures 1 à 4 comprend : - un dispositif de traitement de la silice 6, 7, 8 produite lors du décapage de la bande 4 d'acier au silicium, et des circuits de recirculation 9 et de 20 régénération 10 (non représentés sur les figures 1 à 4) de la solution de décapage 30, 31, 32 pour le traitement des chlorures de fer formés lors du décapage, qui sont agencés de manière complètement indépendante du dispositif de traitement de la silice 6, 7, 8. Dans l'installation de décapage représentée sur les figures 1 à 4, le dispositif de traitement de la silice 6, 7, 8 est agencé de manière complètement indépendante des circuits de recirculation 9 et de régénération 10. Dans l'exemple de réalisation de l'installation de décapage 1 selon l'invention représenté sur la figure 25 30 11 2916205 1, le premier bac de décapage 22 est associé à un circuit de filtration 6 qui comprend : - un réservoir de préparation 61 pour recevoir la solution de décapage 30, 31, 32 en provenance du bac de décapage 20, 21, 22, - un dispositif 63 alimentant le réservoir de préparation 61 en agent de filtration, pour y former un mélange de filtration 64 avec la solution de décapage 30, 31, 32, - une batterie de filtration principale 62 reliée audit réservoir de préparation 61 par l'intermédiaire d'une pompe 65 et d'une vanne 66 d'ouverture et de fermeture, pour envoyer le mélange de filtration 64 du réservoir de préparation 61 à la batterie de filtration 62, qui comporte - au moins un élément de filtration 621 apte à filtrer le mélange de filtration 64, pour obtenir un gâteau de filtration enrichi en silice et une solution de décapage appauvrie en silice destinée à être renvoyée vers le bac de décapage 20, 21, 22 où a été prélevée la solution de décapage à filtrer 30, 31, 32, par l'intermédiaire d'une vanne 67 d'ouverture et de fermeture. L'adjuvant de filtration peut être avantageusement choisi parmi la terre de diatomées, la perlite ou les fibres de cellulose. A titre de batterie de filtration 62, on utilise 30 de préférence une batterie de filtration qui comprend un filtre à bougies en polypropylène ou en polyfluorure de vinylidène (PVDF).

5 10 15 20 25 12 2916205 En fonctionnement, lorsque la batterie de filtration principale 62 est en condition de filtration, le réservoir de préparation 61 reçoit d'une part la solution de décapage 32 en provenance du bac de décapage 5 22 dans lequel passe la bande 4 et qui le plus chargé en silice et, d'autre part l'adjuvant de filtration en provenance du dispositif d'alimentation 63, pour former le mélange de filtration 64. La pompe 65 envoie à travers la vanne 66 le mélange de filtration 64, où il est filtré 10 sur le ou les éléments de filtration 621, puis reversé, après filtration, dans le bac de décapage 22 par l'intermédiaire de la vanne 67. Sur la figure 2, est représentée un deuxième exemple d'installation de décapage 1 selon l'invention, dans 15 lequel le circuit de filtration 6 auquel est associé le premier bac de décapage 22 comprend en outre une batterie de filtration associée 620, fonctionnant en alternance avec la batterie de filtration principale 62, la batterie principale 62 étant en condition d'assurer la filtration 20 lorsque la batterie de filtration associée 620 est successivement soumise à des cycles de débâtissage, de remise en condition de filtration, puis d'attente, et inversement. Les batteries de filtration principale 62 et 25 associée 620 sont identiques et comprennent chacune au moins un élément de filtration 621, 6210 pour récupérer la suspension de silice colloïdale sous forme de gâteau. Ces batteries de filtration principale 62 et associée 620 sont chacune reliées d'une part au premier bac de 30 décapage 22 par l'intermédiaire d'une vanne 67, 670, et d'autre part à la même pompe 65, par l'intermédiaire des vannes 66 et 660 respectivement.

13 2916205 Sur la Figure 3 est représenté le même exemple d'installation de décapage 1 qu'à la figure 2, montrant la batterie de filtration 62 en condition de filtration tandis que la batterie de filtration 620 est soumise à un 5 cycle de débâtissage par l'intermédiaire d'un circuit de débâtissage 7. Le circuit de filtration 6 associé à la batterie de filtration 620 n'a pas été représenté sur la figure 3 pour des raisons de clarté. Le circuit de débâtissage 7 comprend un réservoir 10 d'eau 71 relié à chacune des batteries de filtration 62 et 620 (en pointillés sur la figure 3) par l'intermédiaire d'une vanne 73 et d'une pompe 74, les batteries de filtration 62 et 620 étant elles-mêmes reliées au réservoir de préparation 61. Le circuit de 15 débâtissage 7 comprend également un dispositif 76 pour alimenter en air comprimé la batterie de filtration associée 620, qui est en cycle de débâtissage, pour y injecter de l'air comprimé dans le sens contraire de la filtration afin de détruire le gâteau de filtration.

20 En fonctionnement, lorsque la batterie de filtration principale 62 est en condition d'assurer la filtration de la solution de décapage, la batterie associée 620 est préalablement soumise à un cycle de débâtissage. Four cela, le mélange de filtration 64 qui 25 est alors présent dans la batterie de filtration est vidangé dans le réservoir de préparation 61 par l'intermédiaire d'une vanne 75 et remplacé immédiatement par de l'eau en provenance du réservoir d'eau 71 avec la pompe 74 et par l'intermédiaire de la vanne 73. Ce 30 remplissage étant fait, un flux d'air comprimé 76 est injecté à contre sens du filtrage par l'intermédiaire d'une vanne 77 afin de débâtir le gâteau de filtration 14 2916205 formé lors de la filtration sur les éléments de filtration 6210. L'eau présente dans la batterie de filtration 620 se charge alors en éléments du gâteau de filtration.

5 Sur la figure 4 est représentée la même installation de décapage 1 qu'aux figures 2 et 3. Cette figure montre la batterie de filtration principale 62 en condition de filtration, tandis que la batterie de filtration associée 620 est soumise à un cycle de remise 10 en condition de filtration, qui suit immédiatement après le cycle de débâtissage. Le cycle de remise en condition de filtration met en oeuvre un circuit de remise en condition de filtration 8, qui comprend le réservoir d'eau 71, qui est relié à la batterie de filtration 15 associée 620 par l'intermédiaire d'une vanne 81, lesdites batteries de filtration étant elles-mêmes reliées au réservoir de préparation 61 par l'intermédiaire d'une pompe de gavage 82 et d'une vanne 83. De la même manière que sur la figure 3, le circuit 20 de débâtissage/lavage/remise en condition 6 associé à batterie de filtration principale 62 n'a pas été représenté. En fonctionnement, lorsque la batterie 62 est en condition de filtration et que l'autre batterie 620 est 25 soumise à un cycle de remise en condition de filtration, l'eau chargée en éléments du gâteau de filtration est vidangée à travers la vanne 81 dans le réservoir d'eau 71 où s'effectue la décantation des particules solides, qui sont évacuées via la vanne 84 dans un bac de récupération 30 des boues 85, disposé sous le réservoir d'eau 71. La batterie de filtration 620 est ensuite remplie par le mélange de filtration 64 en provenance du réservoir de 15 2916205 préparation 61 par l'intermédiaire de la vanne 83 et de la pompe de gavage 82. Puis un flux d'air comprimé 76 à contre courant est éventuellement mis en oeuvre afin de décolmater les toiles des bougies de filtration.

5 Le fonctionnement global de l'exemple d'installation de décapage représenté sur les figures 2 à 4 est décrit ci-après. Ce fonctionnement nécessite de pouvoir identifier quelle est la batterie 62, 620 qui est disponible, c'est-à-dire en condition d'assurer la 10 filtration de la solution de décapage 32. Pour cela, chaque élément de filtration 621, 6210 de chaque batterie de filtration 62, 620 est équipé d'un dispositif de mesure de la perte de charge de la solution de décapage filtrée (plus exactement du mélange de filtration 64). Ce 15 dispositif fonctionne par mesure de la pression Pe de la solution en provenance du réservoir de préparation et de la pression Ps en sortie de l'unité de filtration (voir figure 1). Ce dispositif de mesure de la perte de charge délivre un signal au système de pilotage général de 20 l'installation de décapage 1 (non représenté sur la figure) lorsqu'un seuil prédéterminé de perte de charge des éléments de filtration 621, 6210 est atteint. Ce signal enclenche les étapes suivantes : ^ identification de la batterie 62, 620 disponible et en condition d'assurer la filtration ; ^ orientation du mélange de filtration 64 en provenance du réservoir de préparation 61 vers ladite batterie 62, 620 ; ^ commutation du circuit de retour de la solution de décapage filtrée appauvrie en silice vers le ou les bacs de décapage 20, 25 30 20 25 30 16 2916205 21, 22, depuis la batterie de filtration associée 620 en cours de débâtissage vers la batterie de filtration 62 principale (ou inversement), 5 ^ vidange de la batterie 620 en cours de débâtissage, ^ remplissage en eau de la batterie 620 en cours de débâtissage, et ^ injection d'air comprimé à travers les 10 éléments de filtration 6210 de la batterie associée 620 en cycle de débâtissage, dans le sens contraire de la filtration, Chaque élément de filtration 621, 6210 de chaque batterie de filtration principale 62 et associée 620 est 15 également équipé d'un dispositif de mesure de perte de charge (non représenté sur les figures 2 à 4) à travers le gâteau et qui délivre un signal lorsqu'un seuil prédéterminé de débâtissage est atteint. Ce signal enclenche les étapes suivantes du procédé : ^ l'arrêt du débâtissage par de l'air comprimé 76 ; ^ le lavage des éléments de filtration 621, 6210, ^ la vidange de l'eau, ^ le gavage de la batterie de filtration associée 620 avec du mélange de filtration en provenance du réservoir de préparation 61, et ^ le décolmatage éventuel des toiles des éléments de filtration 6210, puis ^ l'envoi d'un signal d'état de disponibilité de la batterie de 17 2916205 filtration associée 620 au système de pilotage général de l'installation de décapage. Avantageusement, le réservoir de préparation 61 5 peut être précédé dans l'installation de décapage 1 selon l'invention d'un bac de floculation (non représenté sur les figures), mettant par exemple en oeuvre une addition de polyacrylamides cationiques, pour transformer la majeure partie de la silice dissoute (représentant 10 environ un quart de la quantité totale de silice produite lors du décapage de bandes d'acier au silicium) en une suspension colloïdale susceptible d'être filtrée. Sur la figure 5 est représentée un troisième exemple d'installation de décapage 1 selon l'invention 15 dans lequel le circuit de filtration 6 est inséré dans le circuit existant de recirculation 9 et disposé en série avec le circuit de régénération 10. Le bain 30, 31, 32 de chaque bac 20, 21, 22 est par ailleurs mis en recirculation par des unités de pompage et ce réchauffage 20 par échangeurs 900, 901, 902. Le circuit de régénération 10 comporte une unité de pyrohydrolyse 110 pour la transformation des chlorures de fer formés lors du décapage de la bande 4 en oxydes de fer, et un bac de récupération des boues 111 pour recueillir lesdits 25 oxydes. Le dispositif de récupération 6, 7, 8 de la silice et les circuits de recirculation 9 et de régénération 1.0 sont agencés de manière que la solution de décapage 32 présente dans le premier réservoir de stockage 92 rencontré dans le sens de défilement 5 de la 30 bande 4 soit envoyée vers la batterie de filtration 62, 620 pour y être filtrée, et que la solution de décapage appauvrie en silice obtenue après filtration soit ensuite 18 2916205 régénérée dans l'unité de pyrohydrolyse 110, pour être finalement renvoyée dans le dernier réservoir de stockage 90 rencontré dans le sens de défilement 5 de la bande 4. Les équilibres de concentration entre les bacs 20, 5 21, 22 sont définis de manière connue par le débit de solution de décapage 30, 31, 32 entrainée par la bande 4 de bac en bac (soit du bac 22 au bac 20 en passant par le bac 21), et par le débit de la cascade inverse entre les réservoirs de circulation 90, 91, 92 (soit du réservoir 10 90 au réservoir 92 en passant par le réservoir 91). Les oxydes de fer issus de la pyrohydrolyse des chlorures dans l'unité de régénération 10 sont récupérés dans le bac de récupération des boues 111 et les gâteaux de filtration chargés de silice sont récupérés dans le bac 15 de récupération des boues 140.

Claims (14)

REVENDICATIONS

1. Procédé de traitement de la silice formée dans une solution (30, 31, 32) à base d'acide chlorhydrique, d'acide sulfurique ou d'acide nitrique, avec ou sans adjonction d'acide fluorhydrique, pour le décapage de bandes (4) d'acier au silicium laminées à chaud et en défilement continu dans au moins un bac de décapage (20 , 21, 22) comprenant ladite solution de décapage (30, 31, 32), la silice se présentant sous forme de suspension colloïdale et sous forme dissoute, caractérisé en ce qu'il consiste en une filtration en continu de ladite solution de décapage (30, 31, 32).

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la filtration en continu de ladite solution de décapage (30, 31, 32) comporte les étapes successives suivantes . - transfert de la solution de décapage (30, 31, 32) du bac de décapage (20, 21, 22) ou d'un bac de recirculation (90, 91, 92) communiquant avec ledit bac de décapage (20, 21, 22), vers un réservoir de préparation (61) ; - ajout dans la solution de décapage (30, 31, 32) d'un adjuvant de filtration apte à former un gâteau de filtration, pour obtenir un mélange de filtration (64) ; - transfert du mélange de filtration (64) vers 30 une batterie de filtration (62, 620) pour former un gâteau de filtration enrichi en 20 2916205 silice une solution de décapage appauvrie en silice, - injection de ladite solution de décapage appauvrie en silice directement dans ledit bac 5 de décapage (20, 21, 22) ou dans ledit bac de recirculation (90, 91, 92).

3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la filtration de la solution de 10 décapage (30, 31, 32) est réalisée à l'aide de deux batteries de filtration (62, 620) disposées en parallèle, l'une des batteries de filtration (62) étant en conditions de filtration, tandis que la deuxième batterie (620) subit successivement les cycles successifs 15 suivants . - débâtissage ; - remise en conditions de filtration ; et - attente jusqu'à ce que l'autre batterie (62) ne soit plus en condition de filtration. 20

4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'étape d'ajout d'un agent de filtration est précédée d'une étape de floculation permettant la précipitation sous forme 25 colloïdale de la silice dissoute présente dans la solution de décapage (30, 31, 32).

5. Installation (1) pour le décapage d'une bande (4) d'acier au silicium, qui comprend au moins un bac de 30 décapage (20, 21, 22) rempli d'un bain de solution de décapage (30, 31, 32), et un dispositif de récupération (6, 7, 8) de la silice produite lors du décapage de 21 2916205 ladite bande (4), caractérisée en ce que ledit dispositif de récupération (6, 7, 8) de la silice comprend un circuit de filtration (6) comportant : ^ un réservoir de préparation (61) pour recevoir la solution de décapage (30, 31, 32), ^ un dispositif(63) alimentant le réservoir de préparation (61) en agent de filtration pour y former un mélange de filtration (64) avec la solution de décapage (30, 31, 32), et ^ une batterie de filtration principale (62) pour filtrer le mélange de filtration (64) en provenance dudit réservoir de préparation (61), et obtenir un gâteau de filtration enrichi en silice et une solution de décapage appauvrie en silice destinée à être renvoyée vers le bac de décapage (20, 21, 22) où a été prélevée ladite solution de décapage (30, 31, 32). 20

6. Installation (1) selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit circuit de filtration (6) comprend en outre une batterie de filtration associée (620) fonctionnant en alternance avec la batterie de 25 filtration principale (62), l'une parmi les batteries principale (62) et associée (620) étant en condition d'assurer la filtration tandis que l'autre des batteries associée (620) et principale (62) étant successivement soumise à des cycles de débâtissage, de remise en conditions de filtration, puis d'attente. 5 10 15 22 2916205

7. Installation (1) selon la revendication 6, caractérisée en ce que ledit dispositif de récupération (6, 7,

8) de la silice comprend en outre un circuit de débâtissage (7) pour le débâtissage de celles des 5 batteries de filtration (62, 620) qui n'est pas en condition d'assurer la filtration, ledit circuit de débâtissage (7) comportant un réservoir d'eau (71) qui est relié à chacune des batteries de filtration (62, 620) qui sont elles-mêmes reliées au réservoir de préparation 10 (61), et un dispositif d'alimentation en air comprimé (76) pour injecter de l'air comprimé dans celle des batteries de filtration (62, 620) qui est en cycle de débâtissage, ledit réservoir d'eau (71), lesdites batteries de filtration (62, 620), ledit réservoir de 15 préparation (61) et ledit dispositif d'alimentation en air comprimé (76) étant agencés de manière que le mélange de filtration (64) présent dans celle des batteries de filtration principale (62) et associée (620) qui est en cycle de débâtissage puisse être renvoyé vers le 20 réservoir de préparation (61) puis remplacé par de l'eau en provenance du réservoir d'eau (71), et que celle-ci (71) puisse se charger en éléments du gâteau de filtration après injection de l'air comprimé. 25 8. Installation (1) selon la revendication 6 ou 7, caractérisée en ce que ledit dispositif de récupération (6, 7, 8) de la silice comprend en outre un circuit de remise en conditions de filtration (8) pour la remise en condition de filtration de celles des batteries de 30 filtration (62, 620) qui n'est pas en condition d'assurer la filtration et qui a été préalablement soumise à un débâtissage, ledit circuit de remise en conditions de 23 2916205 filtration (8) comportant le réservoir d'eau (71), qui est relié à chacune des batteries de filtration (62, 620) qui sont elles-mêmes reliées au réservoir de préparation (61), et un bac de récupération des boues (85) disposé 5 sous le réservoir d'eau (71), ledit réservoir d'eau (71), lesdites batteries de filtration (62, 620) et ledit réservoir de préparation (61) étant agencés de manière que l'eau chargée en éléments du gâteau de filtration présente dans celle des batteries de filtration 10 principale (62) et associée (620) qui est en cycle de remise en conditions de filtration puisse être vidangée vers le réservoir d'eau (71), puis remplacée par du mélange de filtration (64) en provenance du réservoir de filtration (61). 15

9. Installation (1) pour le décapage d'une bande (4) d'acier au silicium, qui comprend : ^ une pluralité de bacs de décapage (21, 22, 23) rempli chacun d'un bain de solution de décapage (30, 20 31, 32), ^ un circuit de recirculation (9) de la solution de décapage (30, 31, 32), comportant une pluralité de réservoirs de stockage (90, 91, 92) qui sont chacun associé à un bac de décapage (20, 21, 22), lesdits 25 réservoirs de stockage (90, 91, 92) étant reliés entre eux par des conduites (301, 312) de façon à ménager une circulation de la solution de décapage (30, 31, 32) en sens inverse du sens de circulation (5) de la bande 4 dans les bacs (20, 21, 22), avec 30 une augmentation d'un bac au suivant de la concentration en oxydes de fer dans les solutions de décapage (30, 31, 32),^ un circuit de régénération (10) de la solution de décapage (30, 31, 32) comportant une unité de pyrohydrolyse (110) pour la transformation des chlorures de fer formés lors du décapage de la bande (4) en oxydes de fer, et un bac de récupération des boues (111) pour recueillir lesdits oxydes de fer, et ^ un dispositif de récupération (6, 7, 8) de la silice produite lors du décapage de ladite bande (4), caractérisée en ce que le dispositif de récupération (6, 7, 8) de la silice est intégré dans les circuit de recirculation (9) et de régénération (10) de la solution de décapage (30, 31, 32), de manière que le dispositif de récupération (6, 7, 8) de la silice est relié d'une part au réservoir de stockage (92) associé au premier bac de décapage (22) rencontré dans le sens de défilement (5) de la bande (4) et d'autre part à l'unité de pyrohydrolyse (110) du circuit de régénération (10), ladite unité de pyrohydrolyse (110) étant elle-même reliée au dernier bac de décapage (20) rencontré dans le sens de défilement (5) de la bande (4).

10. Installation (1) selon l'une quelconque des revendications 5 à 9, caractérisée en ce que l'adjuvant de filtration est choisi parmi la terre de diatomées, la perlite ou les fibres de cellulose.

11. Installation (1) selon l'une quelconque des revendications 5 à 10, caractérisée en ce que les batteries de filtrations (62, 620) comprennent un filtre à bougies en polypropylène ou en polyfluorure de vinylidène (PVDF).

12. Installation (1) selon l'une quelconque des revendications 5 à 11, caractérisée en ce que les batteries de filtrations (62, 620) comprennent un dispositif de détection du colmatage par mesure de la perte de charge durant le débâtissage.

13. Installation (1) selon l'une quelconque des revendications 5 à 12, caractérisée en ce que les batteries de filtrations (62, 620) comprennent un dispositif de détection de débâtissage par mesure de la perte de charge.

14. Installation (1) selon l'une quelconque des revendications 5 à 13, caractérisée en ce qu'un bac de floculation pour la précipitation de la silice sous forme dissoute présente dans les solutions de décapage (30, 31, 32) est disposé, dans le circuit de filtration (6) entre le bac de décapage (20, 21, 22) et le réservoir de préparation (61).