BE662355A

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Info

Publication number: BE662355A
Authority: BE

Description


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  Procédé peur la fabrication directe de fonte affinée ou d'acier à partir de minerais. 



   La présente invention est relative à un pro- cédé pour la fabrication directe de fonte affinée ou d'acier à partir de minerais. 



   La fabrication directe de fonte affinée ou même d'acier par réduction à partir de minerais, a déjà fait l'objet de nombreuses propositions et on connaît divers pro- cédés dans lesquels il est préconisé de traiter des minerais 

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 pulvérisés ou finement granuleux, en une ou plusieurs   phases,'   à l'aide notamment de gaz réducteurs ou de combustibles so- lides pulvérisés. 



   L'inconvénient général des procédés connus , est leur prix de revient souvent élevé.. 



   La présente invention est relative à un pro- ' cédé - qui peut être continu ou discontinu - en vue de la fabrication directe de fonte affinée ou d'acier. 



   Ce procédé est essentiellement caractérisé en ce que l'opération de réduction et d'affinage se fait à   par- '   tir de minerais dont la teneur en fer est supérieure   à     60   % et la teneur en SiO2 inférieure à 6 %, dont la majeure par- tie se présente sous la forme d'agglomérés ou de pellets ou de minerais riches concassés, dont les dimensions sont com- prises entre 5 et 30 mm et auxquels on a ajouté des fondants en quantité compatible avec la teneur en SiO2 de la charge, de façon à obtenir un laitier dont l'indice de basicité est compris entre 1,5 et 4, en ce que la majeure partie de   l'a-   gent réducteur et thermogène est injecté sur la matière à traiter au moyen d'au moins une lance et en ce que le combu- " rant utilisé dans cette ou ces lances,

   en vue de réaliser la combustion de l'agent thermogène, est tel qu'il permet d'at- teindre des températures de combustion d'au moins   1800 C.   



   Le procédé est avantageusement appliqué aux minerais dont la teneur en fer et la teneur en SiO2 sont respectivement supérieure à 65 % et inférieure à 4 %. 

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   Comme agent réducteur et thermogène, on peut utiliser du gaz naturel, du fuel-oil, divers types de slurries ou encore du charbon pulvérisé en suspension dans un gaz, ces combustibles devant permettre d'atteindre les températures théoriques de combustion susdites, de façon à permettre la réduction des oxydes, la liquéfaction de la charge réduite et le chauffage de la fonte affinée, le   com-   burant étant constitué de préférence par de l'oxygène techni- quement pur pour permettre d'atteindre la température dési- rée. 



   Le combustible est injecté dans la cuve con- tenant la charge par une ou plusieurs lances ou tuyères avan- tageusement refroidies par circulation d'eau, et disposées soit verticalement et de façon à plonger dans la matière, soit horizontalement ou faiblement inclinées ; dans ce der- nier cas, les lances ou tuyères traversant les parois laté- rales de la cuve peuvent être disposées soit radialement, soit tangentiellement et leur orifice ne dépasse la paroi que d'une faible longueur. L'oxygène gazeux et le combus- tible sont avantageusement injectés ensemble, par exemple à l'aide d'une ou plusieurs lances ou tuyères à double conduite de façon à réaliser un mélange intime assurant la combus- tion la plus complète possible. 



   De façon avantageuse, cette combustion est réalisée de façon à ce que, dans les gaz de combustion, le rapport de la pression partielle de l'anhydride carbonique à la pression partielle de l'oxyde de carbone (PCO2/(PCO) soit 

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 inférieur ou égal a 0,15 et de   préférence     voisin   de 0,04 et de façon à ce que le rapport de la pression partielle de l'eau à la pression, partielle de l'hydrogène   (PH20)   soit (PH2) inférieur ou égal à 0,25 et de préférence compris entre 0,15 et 0,20, pendant une période importante de l'opération et en particulier vers la fin de celle-ci ;

   ces rapports de pres- sions partielles ayant tendance à varier au fur et à mesure de la réduction des oxydes de fer, le maintien dans les li- mites fixées peut se faire par réglage des brûleurs, 
Le procédé objet de l'invention, est réalisa- ble tant d'une façon discontinue, par exemple dans un appa- reil du type convertisseur, que d'une façon continue, par exemple dans un four à cuvé, 
Dans le cas où l'opération est menée de façon discontinue, on peut ajouter à la charge composée de minerais et de fondants, des combustibles solides, par exemple du co-, ke, en quantité qui reste toutefois inférieure à 30 % de la quantité totale de combustible nécessaire pour l'opération complète, ainsi que des mitrailles. L'addition de combusti- bles solides de la manière indiquée ci-avant, permet de tra- vailler avec des gaz de combustion moins réducteurs.

   A la fin de la réduction, le laitier obtenu a une teneur en fer comprise entre 5 et 20 % et le décrassage du bain est effec- tué avant la deuxième phase de l'opération, pendant laquelle on peut injecter du carbone dans le bain, soit   à   l'aide de la lance qui a été utilisée pour l'injection du combustible réducteur si celle-ci est conditionnée pour l'injection de produits solides, soit par une lance différente si possi-   ble   verticale. 

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   Lorsque le procédé objet de l'invention est réalisé dans une installation continue, qui présente l'avantage de mieux utiliser la chaleur sensible des gaz, le laitier d'une part, et le métal affiné d'autre part, font l'objet de coulées continues que l'on peut réaliser par siphon par exemple. Les tuyères d'injection sont alors avantageusement disposées à deux niveaux différents, les tuyères supérieures étant dans ce cas, utilisées essentiel- lement pour le chauffage. 



   Le dispositif continu de fabrication directe de fonte affinée ou d'acier à partir de minerais est avan- tageusement muni d'unepoche de coulée où ont lieu, d'une ma- nière également continue, les additions correctrices suivies éventuellement d'une ligne de coulée continue. 



   REVENDICATIONS. 

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims

1. Procédé pour la fabrication directe de fonte affinée ou d'acier, caractérisé en ce que l'opération de réduction et d'affinage se fait à partir de minerais dont la teneur en fer est supérieure à 60 % et la teneur en silice inférieure à 6 %, dont la majeure partie se présente sous forme d'agglomérés ou de pellets ou de minerais de granulo- métrie comprise entre 5 et 30 mm et auxquels on a ajouté des fondants en quantité compatible avec la teneur en SiO2 de la charge, de façon à obtenir un laitier dont l'indice de basicité CaO/SiO2 est compris entre 1,5 et 4,

en ce que l'agent réducteur et thermogène est injecté sur la matière <Desc/Clms Page number 6> à traiter au moyen d'au moins une lance et en ce que l@ comburant utilisé dans cette ou dans ces lances en vue de réaliser la combustion de l'agent thermogène est tel qu'il permet d'atteindre des températures de combustion d'au moins 1800 C.

2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la combustion est réalisée de faço à ce que dans les gaz des combustions, le rapport des pressions partiellesPCO2/PCOest inférieur ou égal à 0,15 et le rapport de pressions partielles PH2O/PH2 est inférieur ou égal à 0,025, pendant une partie importante du temps de l'opération et en particulier vers la fin de celle-ci.

3. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications let 2, caractérisé en ce que la teneur en fer et la teneur en silice des minerais traités sont res- pectivement supérieure à 65 % et inférieure à 4 4. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 et 3, caractérisé en ce que le combusti- blé utilisé est du gaz naturel, du fuel-oil, du slurry ou du charbon pulvérisé maintenu en suspension dans un gaz.

5. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications précédentes, caractérisé en ce que le gaz comburant utilisé est de l'oxygène techniquement pur.

6. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications précédentes, caractérisé en ce que le combustible et le comburant sont injectés ensemble, par exemple à l'aide d'une lance à double conduit. <Desc/Clms Page number 7>

7. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications précédentes, caractérisé en ce que les mitrailles sont ajoutées à la charge, 8. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications précédentes, caractérisé en ce que des com- bustibles solides sont ajoutés à la charge en quantité infé- rieure à 30 % de la quantité totale de combustibles néces- saires pour la fabrication de la fonte affinée ou de l'acier, 9. Procédé suivant l'une ou l'autre des reven- dications précédentes, caractérisé en ce que pendant un par- tie importante de l'opération et en particulier vers la fin de celle-ci, la combustion de l'élément thermogène est réalisée de telle façon que le rapport des pressions par- tielles PCO2 soit voisin de 0,04.

PCO 10. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications précédentes, caractérisé en ce que pendant une partie importante de l'opération et en particulier vers la fin de celle-ci, la combustion de l'élément thermogène est réalisée de telle façon que le rapport des pressions partielles PH2O soit compris entre.0,15 et 0,20.

PH2