BE524578A - - Google Patents

Description

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   P. PERANI, résidant à MILAN  (Italie).   



    PROCEDE   POUR LE TRAITEMENT THERMIQUE DES CARBONATES   ET   INSTALLATION POUR
LA MISE EN OEUVRE DE CE PROCEDE. 



   La présente invention est relative à un procédé pour le traitement thermique des carbonates; elle concerne également une installation pour la mise en oeuvre de ce procédé. 



   La fusion ou frittage des carbonates est !Balisé d'ordinaire dans un haut fourneau ou four à cubilot alimenté par du coke disposé en couches alternant avec des lits de minerai. 



   En raison de la présence de fortes quantités d'anhydride carboni- que (CO2) provenant de la décarbonatation et de la combustion) et par suite de la haute température (de 1200 à   2000 G)   requise par le cycle de   transforma-   tion, le coke subit une gazéification qui révèle dans les fumées des   pcurcen-   tages élevés d'oxyde de carbone (CO). 



   La consommation de combustible dans des fours de l'espèce est no- tablement plus élevée que celle exigée théoriquement par la réaction. 



   Par exemple, pour des minerais de dolomie, la consommation théo-   rique   du combustible est la suivante : 
450 calories pour porter le minerai à 1000 C environ; 
420 calories pour la décarbonatation   (47   % CO2); 
350 calories pour atteindre   18500C   (frittage); soit au total environ 1200 calories par kilo de produit fritté. 



   En pratique, les calories nécessaires sont comprises entre un mi- nimum de 2400 et un maximum de 3500, selon le type et les dimensions du co- ke et le contenu en fondants de la dolomie. La consommation minimum est ob- 

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 tenue dans des fours à forte production, avec du coke métallurgique peu ac- tif, se présentant en gros morceaux et un minerai contenant un pourcentage notable de fer (de 2 à 3   %).   En revanche, la consommation maximum est produi- te par l'emploi d'un coke normal, par conséquent réactif, et de la dolomie pure, dans de petits fours. 



   La raison pour laquelle la consommation de combustible est plus élevée que celle qui est théoriquement exigée peut être attribuée, à rai- son de 
50 à 75 %, au CO contenu dans les gaz d'échappement; 
10 à 20 %, à la chaleur perdue dans les fumées; 
5 à 10 %,à la chaleur contenue dans les résidus déchargés; 
5 à 10 %, à la dispersion produite par la paroi du fond; 
0 à 5 %, aux matières non brûlées. 



  Le pourcentage le plus élevé est donné par le CO contenu dans les fumées. 



   La présente invention a pour objet la réalisation d'un cycle d'opérations permettant de récupérer tout l'oxyde de carbone (00) contenu dans les fumées. 



   Le procédé selon l'invention est caractérisé en substance par le fait que le minerai,avant d'être introduit dans le cubilot de fusion, passe dans un four de chauffage ou de frittage et est ensuite introduit, avec le combustible, à la partie supérieure du cubilot. 



   La figure unique du dessin annexé, donnée uniquement à titre d'exem- ple non limitatif, représente schématiquement   mie'forme   préférée de réalisa- tion d'une installation pour la mise en oeuvre du procédé suivant l'inven- tion.. 



   Un cubilot A, de type connu, est constitué d'un corps cylindrique, en tôle métallique, de diamètre et de longueur convenables, muni à sa partie supérieure, d'un dispositif de chargement 1 et, à sa partie inférieure, d'un moyen de déchargement 2 et d'ouvertures radiales 3 pour l'introduction de l'air comburant soufflé. 



   Un four cylindrique rotatif B, à axe horizontal, par exemple, est pourvu d'un dispositif de chargement 4 à l'une de ses extrémités, et de déchargement 5, à l'autre extrémité. 



   Le dispositif de déchargement 5 amène la matière sortant du four rotatif B au dispositif de chargement 1 du cubilot A. En regard de l'ex- trémité de déchargement du four B est disposé au moins un brûleur à combus- tible 6. La sortie du fourneau B est en communication, par un conduit ou collecteur de gaz 7, avec la partie supérieure du cubilot A, de manière tel- le que les gaz d'échappement du cubilot, ou fumées, sont envoyés à l'inté- rieur du four B, dans le sens opposé à la progression de la matière qui se meut dans la direction indiquée par la flèche X. 



   Le minerai introduit par le dispositif de chargement 4 parcourt, en s'échauffant et en se décarbonatant, le four rotatif B et descend, sans pratiquement se refroidir, et en passant par le dispositif de déchar- gement 5, dans le chargeur 1 du cubilot. Le brûleur 6, à combustible soli- de, par exemple, au charbon pulvérisé, liquide, notamment au naphte ou si- milaire, ou gazeux, comme au méthane, mélangé avec de l'air comburant, pro- duit un courant de gaz chauds dans le four B, dans une direction opposée à celle de la flèche X. Simultanément, passant par le collecteur 7, l'oxyde de carbone provenant du cubilot arrive dans le four 8, et participe égale- ment à la combustion.

   Dans le chargeur 1, outre le minerai chauffé et dé- carbonaté, on introduit le combustible solide, qui est d'ordinaire du coke; dans la proportion nécessaire pour porter la température du minerai au point de frittage ou de fusion. Le dispositif de déchargement 2 doit être réglé de manière à maintenir le minerai dans le cubilot à un niveau convenable. 

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   Dans le procédé et l'installation décrits ci-avant, le coke peut être remplacé par du charbon à gaz. Celui-ci, en raison de la haute tempé-   rature atteinte dans le cubilot, se gazéifie partiellement ; gaz pénètre   par le collecteur 7, dans le four rotatif 3 et y flambe, tandis que la partie qui se transforme en coke brûle dans la partie inférieure du cubilot et com- plète ainsi le cycle de frittage ou de fusion. 



   Si l'on considère, par exemple, de la dolomie, les calories néces- saires pour son frittage, selon le nouveau procédé, varient entre 1700 et 
2100, suivant les dimensions de l'installation et le contenu en fondants du minerai. Il n'y a plus lieu de tenir compte des caractéristiques du combus- tible. La fraction de chaleur perdue par le CO s'échappant dans les fumées est négligeable, le nouveau procédé permettant de régler l'air comburant dans le four rotatif. 



   A un four rotatif on peut substituer un cubilot ou four vertical de calcination, en réalisation une introduction convenable des fumées prove- nant du cubilot A et contenant du CO dans la partie basse de celui-ci. 



   Outre l'avantage économique d'une réduction de la consommation en combustible, l'invention permet de ne pas utiliser, partiellement ou to- talement, du coke dont le coût a toujours été supérieur à celui d'autres combustibles. 



   Dans la pratique, des modifications pourront'être apportées à la forme de réalisation du procédé et de l'installation décrits ci-avant, sans pour cela sortir du cadre de la demande de brevet, à la condition qu'el- les ne soient pas en contradiction avec l'une ou l'autre des revendications subséquentes. 



   REVENDICATIONS. 



   1 - Procédé pour le traitement thermique des carbonates, carac- térisé en ce que le minerai, avant d'être introduit dans le cubilot de frit- tage ou de fusion, passe par un four de chauffage et de calcination et est . ensuite introduit, en même temps que le combustible, à la partie supérieure du cubilot.

Claims (1)

1. 2. - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les fumées ou gaz de dégageant dans le cubilot sont introduits dans le four de chauffage, où brûle l'oxyde de carbone contenu dans lesdits gaz.

   3. - Procédé suivant les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le minerai chauffé et calciné est introduit à la partie supérieure du cubilot en même temps que le combustible solide et en proportion convena- ble.

   4. - Procédé suivant la revendication 3, caractérisé en ce que le combustible solide est constitué par du coke.

   5. - Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que le combustible solide est constitué par du charbon à gaz, qui gazéifie dans la partie supérieure du cubilot et se transforme en coke, complétant le cycle de frittage et fusion dans la partie inférieure du cubilot.

   6. - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le four de chauffage est muni d'au moins un brûleur à combustible solide pulvé- risé, liquide ou gazeux.

   7. - Installation pour la réalisation du procédé selon une ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisée en ce que le four de chauffage est du- type rotatif.

   8. - Installation pour le procédé selon une ou plusieurs des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que le four de chauffage est un cubilot ou four vertical de calcination. <Desc/Clms Page number 4>

   9. - Installation selon les revendications 7 et 8, caractérisé en ce que le four est muni d'au moins un dispositif de chargement et un disposi- tif de déchargement, ce dernier étant capable d'amener la matière traitée dans un dispositif de chargement du cubilot de frittage ou de fusion.

   10. - Installation selon les revendications 7 et 8, caractérisée en ce que les fumées et les gaz brûlés parcourent le four de chauffage dans le sens opposé à l'avancement de la matière.

   11. - Installation selon les revendications 7 et 8, caractérisée en ce que la sortie du four de chauffage est reliée par un collecteur de fu- mée, à la partie supérieure du cubilot de frittage ou de fusion.

   12. - Procédé pour le traitement thermique des carbonates et ins- tallation pour la mise en oeuvre de ce procédé, comportant essentiellement les caractéristiques reprises dans les revendications 1 à 11, considérées isolément ou selon leurs diverses combinaisons possibles.

   13. - Procédé pour le traitement thermique des carbonates et installation pour la mise en oeuvre de ce procédé, tels que décrits en sub- stance ci-avant, avec référence au dessin schématique annexé.