BE823764A

BE823764A - Perfectionnements relatifs a une matiere d'oxyde de fer pour la fusion

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Publication number: BE823764A
Application number: BE151859A
Authority: BE
Priority date: 1974-12-23
Filing date: 1974-12-23
Publication date: 1975-04-16

Description


  "Perfectionnements relatifs à une matière d'oxyde de fer

  
pour la fusion." La présente invention concerne une matière d'oxyde de fer pour la fusion, ainsi qu'un procédé de fabrication de fer à partir d'une matière d'oxyde de fer finement divisée.

  
Dans certains procédés de l'industrie du fer et de l'acier, on fabrique une matière d'oxyde de fer sous foame d'une très fine poussière. Dans les hauts fourneaux, par exemple, les poussières de fumées contiennent de l'oxyde ferrique finement divisé. Cette matière est également présente dans les poussières de gueulards des convertisseurs L.D. Actuellement, ces poussières d'oxydes métalliques finement divisées ont une faible valeur commerciale car, en raison de leur finesse, il est difficile de les réutiliser.

  
Il est coûteux et difficile de se débarrasser de cette matière. Un des objets de la présente invention est de permettre l'utilisation efficace d'une matière de ce type.

  
Suivant un aspect de la présente invention, un procédé de fabrication de fer à partir d'une matière d'oxyde de fer finement divisée comprend les étapes consistant à façonner, en briquettes et en utilisant un agent liant, la matière d'oxyde de fer finement divisée avec du charbon en poudre ou de la poussière de charbon contenant moins de 8% en poids de matières volatiles ou de poudre ou de poussière de coke, ces briquettes étant ensuite chargées dans un haut fourneau. L'oxyde de fer peut être de la poussière de gueulard ou de la poussière de fumée, mais une certaine partie ou la totalité de ces poussières peut être remplacée en poudre/

  
par de la rouille ou des battitures de laminoirs/ Toutefois, un avantage particulier de ce procédé réside dans le fait que l'on peut utiliser de la poussière de gueulard ou de la poussière de fumée.

  
Lors de l'application du procédé ci-dessus, on combine la matière d'oxyde de fer dans les briquettes avec du charbon ou  <EMI ID=1.1> 

  
gées directement dans un haut fourneau classique. Bien qu'il soit  possible de charger uniquement des briquettes de ce type dans un

  
 <EMI ID=2.1> 

  
En vue d'utiliser une briquette dans un haut fourneau, elle doit  avoir une résistance physique adéquate, en particulier lorsqu'elle  est carbonisée. La matière d'oxyde finement divisée ne doit pas  être immédiatement libérée par la désintégration de la briquette.

  
Il est à noter que cette matière finement divisée peut être de la poussière de fumée ou de la poussière de gueulard, ainsi qu'on l'a mentionné précédemment; cette poudre fLnement divisée peut être aisément évacuée avec les gaz sortant d'un haut fourneau et, dès lors,

  
la briquette doit retenir cette poudre finement divisée jusqu'à la réduction de l'oxyde.

  
Suivant un aspect de la présente invention, on prévoit

  
une briquette comprenant de l'oxyde de fer finement divisé en combinaison avec de la poudre ou de la poussière de charbon formée à partir d'un charbon contenant moins de 8% en poids de matières

  
 <EMI ID=3.1> 

  
en poids de noir de carbone et 2 1/2 - 4% d'une résine liante thermodurcissable dégageant du carbone lors de la carbonisation, les proportions de la matière d'oxyde et du charbon étant calculées de telle sorte que le carbone soit présent en un excès se situant au-delà de la quantité stoechiométrique requise pour la réduction de l'oxyde. De préférence, la proportion de noir de carbone se situe entre 1 1/2 et 2 1/2% et, de préférence, elle représente pratiquement 50% du poids de la résine. De préférence, la quantité de résine se situe entre 2 1/2 et 3 1/2%. 

  
En outre, le cadre de l'invention englobe un procédé de  formation d'une briquette, ce procédé comprenant les étapes consistant à mélanger un oxyde de fer finement divisé avec de la poudre  ou de la poussière de charbon formée à partir d'un charbon conte- 

  
 <EMI ID=4.1> 

  
poussière de coke avec 2 1/2 - 4% en poids d'une résine liante thermodurcissable dégageant du carbone lors de la carbonisation 

  
 <EMI ID=5.1> 

  
sentant sous forme d'une suspension dans l'eau et en mélange avec  les autres matières, le mélange étant ensuite façonné en briquettes, tandis que la résine est durcie. Comme on l'a indiqué ci-dessus,

  
 <EMI ID=6.1> 

  
minimale nécessaire pour former une pâte moulable, cette quantité  étant spécifiquement de 8 parties en poids pour 100 parties en 

  
poids des autres matières.

  
Pour ces briquettes, on utilise du noir de carbone en suspension dans l'eau. Bien que le noir de carbone soit largement utilisé dans l'industrie, une pâte constituée de noir de carbone

  
et d'eau peut être obtenue sous forme d'un produit résiduaire des raffineries de pétrole et des industries de fabrication de noir

  
de carbone, cette matière résultant généralement des opérations d'épuration de gaz par voie humide. Dans les briquettes de la présente invention, on utilise cette pâte de noir de carbone de façon

  
à pouvoir former des briquettes d'une résistance adéquate à partir de poudre ou de poussière de coke ou de charbon, ainsi que de la matière d'oxyde telle que l'oxyde ferrique finement divisé connu sous le nom de poussière de fumée ou poussière de gueulard. Le mélange intime du noir de carbone finement divisé avec la matière 

  
1  d'oxyde augmente la résistance physique des briquettes à la fois 

  
à l'état brut avant leur durcissement (lorsque les forces de van der Waal confèrent la cohérence à la matière) et également à l'état durci auquel le noir de carbone facilite le remplissage des espaces vides existant dans le coke ou le charbon en plus gros morceaux. Toutefois, plus particulièrement au cours de l'opération de fusion, le mélange intime du noir de carbone avec la matière d'oxyde augmente la résistance et facilite la réduction de la matière d'oxyde

  
dans les briquettes. La résistance accrue aux températures élevées provient du carbone pénétrant dans le réseau formé par la résine.  Avec cette résistance accrue, ce processus chimique peut alors se  dérouler sans que la briquette se désintègre, tandis qu'il est 

  
moins nécessaire que l'oxyde de carbone entre en contact avec la  matière d'oxyde finement divisée. En conséquence, cette forme de  briquette permet de réduire la matière d'oxyde finement divisée 

  
sans la libérer. Dès lors, cette matière finement divisée risque  beaucoup moins de s'échapper avec les gaz qui se dégagent.

  
En conséquence, l'invention est particulièrement applicable à l'exploitation de l'oxyde de fer finement divisé existant

  
 <EMI ID=7.1> 

  
Afin d'assurer une résistance adéquate des briquettes, il est préférable d'utiliser un excès de charbon ou de coke et, spécifiquement, la quantité d'oxyde de fer se situe entre 20 et 40% du poids

  
 <EMI ID=8.1> 

  
dans la pratique, la limite supérieure est déterminée par les difficultés résultant de l'état collant du mélange lors de la formation des briquettes. C'est pourquoi, il est habituellement préférable  d'utiliser environ 40% d'oxyde de fer. Etant donné que les briquettes sont normalement formées pour exploiter la matière d'oxyde

  
i de fer, la quantité de cette matière dans les briquettes doit nor- i malement être aussi élevée que possible en compatibilité avec les  limitations précitées. Le charbon a une faible teneur en matières  volatiles et, de préférence, on utilise un anthracite contenant moins de 8% de matières volatiles (anthracite de haute qualité). A cet effet, on utilise avantageusement une pâte d'anthracite passant à travers un tamis à mailles de 3,175 mm. Cette pâte

  
 <EMI ID=9.1> 

  
tamisage d'un anthracite lavé provenant d'une installation minière.

  
La résine est avantageusement une résine de phénolformaldéhyde, encore que l'on puisse utiliser d'autres résines thermodurcissables telles que la mélamine ou une résine à base

  
d'urée, une résine à base d'aniline, une résine de furanne ou une

  
résine de furfural-alcool.

  
Afin d'améliorer la résistance à l'état brut des briquettes, on peut mélanger un amidon avec l'oxyde, le charbon ou le coke,

  
la résine et le noir de carbone; spécifiquement, on utilise 1%

  
d'amidon gélatinisé.

  
L'oxyde de fer peut être de la poussière de fumée ou de

  
la poussière de gueulard ainsi qu'on l'a mentionné ci-dessus, ou

  
encore il peut être constitué entièrement ou partiellement de

  
rouille ou de battitures de laminoirs en poudre. 

  
Les briquettes décrites ci-dessus et formées à partir  d'oxyde de fer peuvent être chargées dans un haut fourneau classi- 

  
que ou dans un cubillot de fonderie. Comme on l'a exposé précédemment, les briquettes constituent normalement une partie seulement

  
de la charge du haut fourneau ou du cubillot suivant la composition / de la poussière d'oxyde.

  
On donnera ci-après une description d'un exemple de l'in-  vention: On forme des briquettes en mélangeant 40% en poids de ;  poussière de fumée ou de poussière de gueulard avec 2/la de noir de 

  
!  <EMI ID=10.1> 

  
tinisé, le reste étant constitué de poussière d'anthracite de haute qualité- passant à travers un tamis à mailles de 3,175 mm. On utilise le noir de carbone sous forme d'une suspension dans l'eau et, au mélange, on ajoute une quantité d'eau suffisante pour former une pâte moulable. Après le mélange, on façonne la matière obtenue en briquettes en utilisant une machine de moulage de briquettes telle que celle utilisée pour la fabrication de briquettes de charbon. On fait ensuite passer les briquettes moulées à travers un four de cuisson porté à une température provoquant le durcissement de la résine.

  
Les briquettes ainsi formées ont une haute résistance à la compression et elles peuvent faire partie de la charge d'un haut fourneau classique. Aux températures élevées régnant dans le four, le noir de carbone se combine avec la résine carbonisée pour former un réseau de carbone conférant une résistance relativement élevée permettant la réduction de l'oxyde de fer avant la désitégration des briquettes.

REVENDICATIONS

  
1. Procédé de fabrication de fer à partir d'une matière d'oxyde de fer finement divisée, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes qui consistent à façonner, en briquettes et en utilisant  un agent liant, la matière d'oxyde de fer finement divisée avec 

  
 <EMI ID=11.1> 

  
 <EMI ID=12.1> 

  
 <EMI ID=13.1>  .puis charger les briquettes dans un haut fourneau.

Claims

2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la matière d'oxyde de fer est constituée des poussières de fu- mées provenant d'un haut fourneau. 3. Procédé suivant l'une quelconque des revendications

1 et 2, caractérisé en ce que la matière d'oxyde de fer est constituée de la poussière de gueulard provenant d'un convertisseur L.D.

4. Procédé suivant l'une quelconque des revendications

1 à 3, caractérisé en ce que l'agent liant est constitué de noir

de carbone et d'une résine thermodurcissable dégageant du carbone lors de la carbonisation.

5. Briquette comprenant de l'oxyde de fer finement divisé en combinaison avec de la poudre ou de la poussière de charbon <EMI ID=14.1>

d'une résine liante thermodurcissable dégageant du carbone lors de la carbonisation, les proportions de la matière d'oxyde et du charbon étant calculées de telle sorte que le carbone soit en un excès se situant au-delà de la quantité stoechiométrique requise pour la réduction de l'oxyde.

6. Briquette suivant la revendication 5, caractérisée en ce que la proportion de noir de carbone se situe entre 1 1/2 et

2 1/2% en poids.

7. Briquette suivant la revendication 5, caractérisée en

<EMI ID=15.1>

du poids de la résine.

8. Briquette suivant l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisée en ce que la quantité de résine se situe entre

<EMI ID=16.1>

9. Briquette selon l'une quelconque des revendications

5 à 8, caractérisée en ce que la quantité d'oxyde de fer se situe entre 20 et 45% en poids. 10. Briquette suivant la revendication 9, caractérisée

<EMI ID=17.1>

poids.

11. Briquette suivant l'une quelconque des revendications

5 à 10, caractérisée en ce que le charbon est l'anthracite.

12. Briquette suivant l'une quelconque des revendications

5 à 11, caractérisée en ce que la résine est une résine phénolique.

13. Briquette suivant la revendication 12, caractérisée

en ce que la résine est une résine de phénol-formaldéhyde.

14. Briquette suivant l'une quelconque des revendications

5 à 11, caractérisée en ce que la résine est la mélamine, une résine à base d'urée, une résine à base d'aniline, une résine de furanne ou une résine de furfural-alcool.

15. Briquette suivant l'une quelconque des revendications

5 à 14, caractérisée en ce qu'au moins une certaine partie de l'oxyde de fer est constituée de poussières de fumées provenant d'un haut fourneau ou de poussières de gueulard provenant d'un convertisseur L.D.

16. Briquette suivant l'une quelconque des revendications

5 à 14, caractérisée en ce qu'au moins une certaine partie de l'oxyde de fer est constituée de battitures de laminoirs ou de rouille de fer en poudre.

17. Procédé de fabrication d'une briquette, caractérisé

en ce qu'il comprend les étapes qui consistent à mélanger un oxyde de fer finement divisé avec de la poudre ou de la poussière de charbon formée à partir d'un charbon contenant moins de 8% en poids de matières volatiles ou de la poussière ou de la poudre de coke avec

2 1/2 - 4% en poids d'une résine liante thermodurcissable dégageant

<EMI ID=18.1>

noir de carbone, le noir de carbone étant sous forme d'une suspension dans l'eau et en mélange avec les autres matières, le mélan- <EMI ID=19.1>

20. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 17 à 19, caractérisé en ce qu'on mélange un amidon avec l'oxyde, le charbon ou le coke, la résine et le noir de carbone avant le durcissement de la résine.

21. Procédé suivant la revendication 20, caractérisé en ce

<EMI ID=20.1>

22. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 20 et 21, caractérisé en ce que l'amidon est un amidon gélatinisé.

23. Procédé suivant l'une quelconque des revendications

17 à 22, caractérisé en ce que l'oxyde de fer est de la poussière de fumée provenant d'un haut fourneau ou de la poussière de gueulard provenant d'un convertisseur L.D.

24. Procédé de fabrication de fer à partir d'une matière d'oxyde de fer finement divisée,en substance comme décrit ci-dessus.

25. Briquette, en substance comme décrit en se référant

à l'exemple ci-dessus.

26. Procédé de fabrication d'une briquette, en substance comme décrit en se référant à l'exemple ci-dessus.