BE901263A - Procede et dispositif en vue de reduire l'aspiration des rentrees d'air lors du frittage. - Google Patents

Abstract

Pour réduire les rentrées d'air qui sont aspirées par les espaces vides se formant au cours d'un processus de frittage le long des limites latérales du produit chargé, au cours de la phase d'allumage et éventuellement du traitement thermique, on supprime l'allumage des constituants combustibles du mélange des matières premières dans la zone marginale superficielle et, dans la zone marginale non alumée, on expulse l'humidité par la chaleur dégagée par la flamme d'allumage et provenant de la combustion du carbone dans le mélange allumé, le mélange sec et apte au ruissellement ainsi obtenu étant utilisé pour combler l'espace vide.

Description

  "Procédé et dispositif en vue de réduire l'aspiration des rentrées d'air lors du frittage". 

  
Procédé et dispositif en vue de réduire l'aspiration des rentrées d'air lors du frittage.

  
L'invention concerne un procédé pour des installations de frittage à fonctionnement continu

  
ou périodique en vue de réduire l'aspiration des rentrées d'air lors du- frittage conformément au préambule de la revendication 1.

  
D'après la demande de brevet de la République Fédérale d'Allemagne DE-OS-22 58 162, on connaît déjà un procédé en vue d'empêcher l'aspiration des rentrées d'air à travers les espaces se formant lors du frittage du minerai de fer suite au retrait du mélange  de frittage, procédé dans lequel les espaces sont comblés par des matières solides granulaires ou en petits morceaux. Lorsque, conformément à la proposition, on utilise les produits de retour de frittage,

  
le sable ou analogues de l'extérieur, l'inconvénient de ce procédé réside dans les frais techniques élevés consentis pour les réservoirs, les bascules de dosage et les bandes transporteuses. Un autre inconvénient réside dans la contamination du mélange de frittage par des matières étrangères au frittage telles que

  
le sable et analogues. En outre, l'effet d'étanchéité du produit en retour est faible par suite du volume relativement important d'espaces vides.

  
D'après le même document, il est connu de remplir les espaces vides avec la fritte. A cet effet, on prévoit des dispositifs qui brisent la fritte et l'introduisent dans les espaces vides. Un inconvénient de ce procédé réside dans le fait que

  
la fritte ainsi brisée est en gros morceaux. Une fritte en gros morceaux n'étanche qu'insuffisamment les espaces vides. Comme dispositif prévu à cet effet, on propose des cylindres disposés au-dessus des chariots à grille. Ce système conduit à des frais élevés du chef de la technique d'entretien,car les éléments mécaniques sont exposés à une forte chaleur. En

  
outre, les cylindres ne sont installés qu'à une certaine distance à l'extérieur dans le sens de défilement derrière le four d'allumage si bien que, comme autre inconvénient, il subsiste des espaces vides non étanchés au-dessus de la partie de la bande de frittage qui est recouverte par les calottes d'allumage et de traitement thermique.

  
L'objet à la base de l'invention est d'éviter les inconvénients décrits et de mieux étancher

  
les espaces mentionnés avec des moyens simples néces-  sitant peu d'entretien sans perturber le processus

  
de frittage. Cet objet est réalisé par les caractéristiques des revendications 1, 5 et 6 ; d'autres formes de réalisation avantageuses ressortent des revendications 2 à 4 et 7 à 15.

  
Dès lors, suivant l'invention, les constituants combustibles du mélange des matières premières comprenant essentiellement du minerai et des combustibles avec une teneur en humidité de 4,5 à 8% sont empêchés de subir l'allumage sur les côtés longitudinaux se trouvant dans la zone marginale superficielle au cours de la phase d'allumage et de traitement thermique. A cet effet, au cours de cette phase,

  
les zones marginales superficielles du mélange des matières premières sont recouvertes et/ou sollicitées par des milieux liquides ou gazeux. Comme milieu,

  
on peut utiliser, par exemple, l'eau ou les gaz brûlés que l'on projette par de simples buses à fluide nécessitant peu d'entretien.

  
La chaleur du processus de frittage et de la flamme du four d'allumage chasse l'humidité hors du mélange de matières premières normalement chargé, recouvert dans le four d'allumage dans la zone margi-nale de la surface de dimensions correspondantes

  
et/ou légèrement humidifié. Le mélange de matières premières essentiellement sec ruisselle sans être fritté dans les espaces qui se forment entre les limites latérales du mélange allumé en cours de frittage et les faces latérales du chariot à grille

  
ou des poches de frittage. En l'occurrence, on exploite le fait que les secousses survenant dans

  
la zone des poches ou des chariots à grille, par exemple, les secousses des chariots à grille en mouvement, renforcent le processus de ruissellement.

  
Le mélange de matières premières à grains fins étan-  che les espaces vides et réduit l'aspiration des rentrées d'air. On mesure la hauteur de remplissage et/ou l'humidité du mélange des matières premières dans les espaces vides et on les utilise comme grandeurs de réglage pour la quantité de fluide acheminé. Le mélange de matières premières non fritté est renvoyé au processus de frittage par les dispositifs

  
de transport du produit en retour qui sont, par ailleurs, présents.

  
Etant donné que ce mélange présente le même rapport minerai/coke que le reste du mélange transformé en fritte, la constance du processus n'est pas altérée.

  
La réduction des rentrées d'air offre l'avantage de réduire la quantité de gaz brûlés. La conception des souffleries de frittage, en termes de pression et de quantité, est réduite à un niveau

  
plus favorable.

  
Avec une conception uniforme du logement,

  
on obtient un accroissement correspondant du rendement.

  
La qualité de la fritte dans la zone marginale et dans la zone centrale est uniformisée, en particulier, lors du frittage en poche. 

  
Un exemple de réalisation de l'invention

  
est illustré dans les dessins annexés dans lesquels :
la figure 1 est une vue latérale de la bande de frittage ; la figure 2 illustre le système d'une buse avec une conduite d'alimentation ; la figure 3 illustre un recouvrement ; la figure 4 illustre une combinaison d'une buse avec un recouvrement angulaire ; la figure 5 illustre l'espace libre formé entre la fritte et la face latérale du chariot à grille.  La figure 1 illustre la bande-de frittage 1 avec son brin supérieur 1', le poste de chargement

  
2, le four d'allumage et éventuellement la zone de traitement thermique 3", le poste de déchargement

  
14 et la zone d'inhibition d'allumage 8 qui, vu dans

  
le sens de transport de la bande de frittage, commence devant le four d'allumage et se termine après ce dernier.

  
Les figures 2 à 4 illustrent, par des vues

  
en coupe, le chariot à grille 4 chargé du mélange

  
9 des matières premières dans la zone de la calotte

  
3 du four d'allumage 3". Le four d'allumage 3" est délimité latéralement par la face 3' de la calotte 3. Les faces latérales 7 du chariot à grille 4 délimitent latéralement le mélange 9 des matières premières.

  
Le bord longitudinal-du mélange 9' de matières premières dont l'allumage est supprimé, se trouve dans

  
une zone du mélange 9 de matières premières qui, dans l'axe transversal du chariot à grille 4, est éloignée du bord de la face latérale 7 du chariot à grille

  
en une largeur allant jusqu'à environ 10 cm et de

  
la surface du mélange 9 de matières premières, en

  
une profondeur allant en moyenne jusqu'à environ 5 cm. 

  
Comme le montrent les figures 2 à 4, les bords longitudinaux du mélange de matières premières sont réalisés, en section transversale, sous forme de surfaces triangulaires dont les côtés de l'angle droit sont situés sur la face et sur la surface.

  
La figure 2 illustre des buses 5 destinées à distribuer le fluide 5'. La buse 5 se trouve sur

  
la conduite d'alimentation 6. Dans cette conduite d'alimentation 6, est incorporé le dispositif de dosage 6'. La sortie de la buse 5 est disposée en direction de la surface du mélange 9 de matières premières. 

  
La figure 3 illustre le recouvrement plat
10. Ce recouvrement 10 est disposé à une distance allant jusqu'à 10 cm de la calotte 3' du four d'allumage 3" à proximité de la surface du mélange 9 de matières premières. La figure 4 illustre la combinaison d'une buse 5 et d'un recouvrement angulaire 11. L'ouverture de sortie de la buse 5 disposée à l'intérieur du recouvrement angulaire 11 est dirigée à l'encontre des côtés de ce dernier. Si le côté vertical du recouvrement angulaire 11' plonge dans le produit de frittage, la buse 5 est alors disposée au-dessus du recouvrement 11' et l'ouverture de sortie de cette buse 5 est dirigée à l'encontre du côté horizontal

  
de ce recouvrement angulaire 11'.

  
La figure 5 illustre, par une vue en coupe d'un chariot à grille sur lequel est chargé un produit fritté 13, la situation existant immédiatement avant le déchargement du produit définitivement fritté à l'extrémité de la bande de frittage. Il s'est formé

  
un espace entre le produit fritté 13 et la paroi latérale 7 du chariot à grille 4. Cet espace 12 est partiellement comblé par le mélange sec 9" de matières premières qui, par suite des mesures décrites, a été soustrait au processus de frittage et a été ainsi maintenu apte au ruissellement.

Exemple 1

  
Dans une installation d'essai de frittage,

  
on a allumé, en dessous de la hotte d'allumage et pendant 90 secondes à 1.250[deg.]C, un mélange de minerais riches comprenant 60% de fins minerais, 15% de concentrats, 10% de matières de recyclage et 15% de supports de base en ajoutant 40% de produits de retour (rapporté au mélange de minerais) et on a fritté ce mélange

  
avec un tirage par aspiration de 1.800 mm en colonne  d'eau et une hauteur de couche de 40 cm. Afin de régler l'équilibre du produit de retour, dans cet

  
 <EMI ID=1.1> 

  
coke correspondant à 60 kg/t de fritte. - La quantité spécifique ainsi aspirée de gaz brûlés était de
2.533 m3N/t de fritte.

  
Dans un deuxième essai (V2), dans les mêmes conditions d'utilisation, au cours de toute la période d'allumage de 90 secondes, on a projeté un fin jet d'eau sur une zone marginale d'une largeur de 2 cm. Bien que l'on ait empêché ainsi le processus de frittage au bord et qu'il se soit en outre formé une matière non frittée sur la surface dans cette zone, dans l'ensemble, on a déterminé, pour cet essai,

  
une plus faible quantité de produit de retour. En conséquence, pour régler à nouveau l'équilibre initial en produit de retour, dans un troisième essai supplémentaire (V3), on a pu régler une charge de coke inférieure de 3,8 kg/coke/tonne de fritte comparativement

  
 <EMI ID=2.1> 

  
de gaz brûlés est tombée de 22% à 1.970 m3N/t de fritte et, en même temps, le rendement spécifique a augmenté de 8%. 

  
Si l'on maintient la charge initiale de coke de 60 kg/t conformément à l'essai de référence

  
 <EMI ID=3.1> 

  
de 12%.

Exemple 2

  
Dans un autre essai (V4) et dans les conditions de mise en oeuvre de l'essai de référence, au cours de la période d'allumage de 90 secondes, on

  
a recouvert la surface de la charge dans la zone marginale avec un cadre métallique d'une largeur de 4 cm refroidi à l'eau ; dans ce cas également, de la même

  
 <EMI ID=4.1> 

  
duit de retour a été réduite. Afin de régler à nouveau l'équilibre initial en produit de retour, il

  
a été possible d'utiliser une charge de coke inférieure de 1,8 kg/t de fritte comparativement à l'es-

  
 <EMI ID=5.1> 

  
brûlés est retombée d'environ 23% à 1.957 m3N/t de fritte et, en même temps, le rendement spécifique

  
en fritte a augmenté d'environ 15%. Si l'on maintient la charge initiale de coke conformément à l'essai

  
 <EMI ID=6.1> 

  
du rendement de 17%.

  
Ces résultats sont spécifiques aux installations. Lorsqu'on les transpose à de grandes installations, il faut chaque fois tenir compte du rapport bord/surfaces/volume. 

REVENDICATIONS

  
1. Procédé en vue de réduire les rentrées d'air qui sont aspirées par les espaces vides se formant au cours d'un processus de frittage le long

  
des limites latérales du produit chargé lors du

  
frittage périodique ou continu.d'un mélange de matières premières ayant une teneur en humidité de

  
4,5 à 8% et constitué essentiellement de minerai

  
et de combustible, caractérisé en ce que, au cours

  
de la phase d'allumage et de traitement thermique, l'allumage des constituants combustibles du mélange

  
des matières premières est supprimé dans la zone  marginale superficielle, cependant que l'humidité régnant dans la zone marginale non allumée est essentiellement expulsée par la chaleur dégagée par

  
la flamme d'allumage et provenant de la combustion

  
du carbone dans le mélange allumé des matières premières, le mélange de matières premières qui est

  
ainsi obtenu, qui est sec et qui est apte au ruissellement, étant utilisé pour combler l'espace vide.

Claims (1)

1. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la zone marginale superficielle du mélange de matières premières est sollicitée par un fluide.

   3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le fluide est l'eau.

   4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la zone marginale superficielle du mélange de matières premières est recouverte.

   5. Dispositif pour la réalisation du procédé selon la revendication 1, ce dispositif comportant un dispositif de frittage formé de barreaux d'une grille et au-dessus duquel est disposé un dispositif de chargement pour le produit de revêtement de la grille et le mélange de matières premières, ce dispositif comportant également un dispositif d'allumage pourvu d'une calotte, caractérisé en ce qu'on prévoit des moyens en vue de distribuer un fluide (5') et/ou des recouvrements (10, 11) sur les faces (3') de la calotte (3) du dispositif d'allumage (3") dans une zone située au-dessus'de la surface

   à proximité des limites latérales de la surface (9') du mélange (9) de matières premières.

   6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que, dans un dispositif à bande

   de frittage, les moyens destinés à distribuer le <EMI ID=7.1>

   prévus sur les faces (3') de la calotte (3) du four d'allumage (3") et, dans le sens de défilement, devant et derrière le four d'allumage (3") tout au plus jusqu'au centre du brin supérieur (1') de la bande de frittage.

   7. Dispositif selon les revendications

   5 et 6, caractérisé en ce que les moyens destinés

   à distribuer le fluide (5') sont des buses (5) fixées

   <EMI ID=8.1>

   lumage.

   8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'ouverture de sortie des buses

   (5) est disposée en direction de la surface du mélange

   (9) de matières premières.

   9. Dispositif selon les revendications

   5 et 6, caractérisé_en ce que les recouvrements (10) sont constitués d'éléments plats disposés à l'extrémité inférieure des faces (3') de la calotte (3) du dispositif d'allumage,tout en s'étendant juste audessus de la surface du mélange (9) de matières premières le long des faces précitées (3').

   10. Dispositif selon les revendications

   5 à 7, caractérisé en ce que les recouvrements sont formés d'éléments angulaires (11) qui sont disposés avec un côté situé juste au-dessus de la surface du mélange (9) de matières premières tandis que, à l'intérieur de ces éléments angulaires (11), sont introduites des buses (5) dont l'ouverture de sortie est disposée à l'encontre de ces éléments angulaires (11).

   11. Dispositif selon les revendications

   5 à 7, caractérisé en ce que les recouvrements sont formés d'éléments angulaires (11) qui, par un côté, pénètrent dans la surface du mélange (9) de matières premières tandis que, à l'extérieur des éléments angulaires (11), on introduit des buses (5) dont l'ouverture de sortie est disposée à l'encontre des éléments angulaires (11E).

   12. Dispositif selon une des revendications 5 à 11, caractérisé en ce que les éléments du recouvrement (10, 11) sont disposés de façon à pouvoir glisser verticalement dans des guides (10') fixés

   à la calotte (3).

   13. Dispositif selon une des revendications 5 à 12, caractérisé en ce que, dans l'espace (12)

   formé entre le côté longitudinal de la fritte et une face latérale du dispositif de frittage, on prévoit des dispositifs de mesure qui sont reliés à un dispositif de dosage (6') d'une conduite d'alimentation

   (6) des buses (5).

   14. Dispositif selon la revendication

   13, caractérisé en ce que le dispositif de mesure

   est un capteur réagissant à la teneur en humidité

   du mélange (9) de matières premières.

   15. Dispositif selon la revendication 13, caractérisé en ce que le dispositif de mesure comporte un palpeur palpant la surface du mélange (9") de matières premières se trouvant dans la zone de l'espace

   <EMI ID=9.1>