CA1099515A

CA1099515A - Installation et procede de traitement et de manutention de laitier metallurgique

Info

Publication number: CA1099515A
Application number: CA288,820A
Authority: CA
Inventors: Edouard Legille; Carlo Heinz
Original assignee: Anciens Etablissements Paul Wurth SA
Current assignee: Paul Wurth SA
Priority date: 1976-10-12
Filing date: 1977-10-11
Publication date: 1981-04-21
Also published as: ATA726977A; GB1588364A; MX147399A; CS218570B2; US4277273A; BE859609A; BR7706838A; FR2367827B1; SE7711019L; SU963460A3; AU2951877A; SE429437B; PL116574B1; FR2367827A1; PL201474A1; JPS5355494A; AU510728B2; NL7711167A; AT363967B; DE2745935A1

Abstract

Traitement et manutention de laitier métallurgique comprenant une phase de désintégration par chocs mécaniques sur un tambour et une phase de refroidissement des particules projetées par le tambour. Les particules sont recueillies sur une bande perforée effectuant simultanément l'évacuation et le conditionnement des particules solidifiées et l'égouttage de l'eau dans une enceinte isolante fermée dans laquelle on recueille également les sous-produits ascendants gazeux et solides. Application à la fabrication de sable de laitier, de laitier expansé ou de la laine minérale.

Description

~gg La présente invention concerne une installation de -traitement et de manutention de laitier métallurgique comprenant un moyen de désintégration par chocs m~caniques d'un courant de iaitier pyroplastique et un moyen de refroidissement pour re-froidir les particules de laitier formées par ce moyen de désintégration. L'invention concerne également un procédé desti-né à être mis en oeuvre dans cette installation.
Les grandes quantités de laitier produites dans les installations sidérurgiques, notamment les hauts fourneaux, posent~ 10 de gros problemes de manutention et d'évacuation de celaitier.
Ces problèmes deviennent de plus en plus graves dans les hauts fourneaux modernes à grande capacité qui peuvent produire quoti-diennement jusqu'à 4000 tonnes de laitier qui est dégagé du four à une température de 1400~C à 1500~C. Des travaux de recherche intenses ont été effectués jusqu'à présent pour mettre au point des procédés permettant de transformer ces masses de laitier et leur conférer des formes commercialement usilisables. Cette trans-formation implique une solidification sous forme vitrifiée ou cristalline du laitier qui s'écoule du four sous forme liquide ou pâteuse. Cette solidification est effectuée par refroidissement plus ou moins rapide. Toutefois, avant de pouvoir effectuer ce refroidissement, il faut désintégrer la masse de laitier ; liquide ou pateux afin d'opérer sur des particules de volume restreint.
On connait'actuellement deux procédés différents, utili-sés à grande échelle pour effectuer la désintégration du laitier.
Le procédé le ~us courant consiste à faire tomber le courant de laitier liquide dans une fosse de granulation et d'injecter dans la masse de laitier en chute libre une grande quantité d'eau sous pression afin de désintégrer cette masse en une multitude de ; particules de petites dimensions. Ces particules subissent en meme temps un brusque refroidissement et sont recueillies dans un lit d'eau au fond de la fosse de granulation. Le principal inconvénient de ce système de transformation est qu'il nécessite des quantités considérables d'eau, fréquemment jusqu'à 10 m3 par tonne de laitier granulé, ce qui, non seulement n'est pas écono-mique du point de vue utilisation d'eau, mais, en plus, entraIne des installations importantes et onéreuses pour séparer a nouveau 1'eau du laitier granulé et séchér ce dernier. ~
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Ce type connu d'installation présente, en outre, un inconvénient du point de vue écologi~ue en ce sens que le brusque refroidissement du laitier chaud provoque le dégagement de quanti tés notables de sous-produits gazeux qui s'échappent dans l'atmos-phare .
Un autre moyen connu pour provoquer la désintégrationde la masse de laitier liquide est de lui faire subir des chocs mécaniques. Une installation de ce genre, qui est celle énoncée dans le préambule, est décrite dans le brevet U.S. n~ 3.594.142 ~R.D. ~argesson et al) émis le 20 juillet 1971. Ce brevet propose un procédé et une installation de fabrication de laitier expansé dans lequel intervient une désintégration mécanique d'un courant de laitier pyroplastique à l'aide d'un tambour rotatif, selon lequel le laitier en fusion est d'abord soumis à une expansion libre, comprenant une première phase d'expansion au cours de l'écoulement du courant continu de laitier à travers un chenal incliné dans lequel on injecte de l'eau sous pression par le fond et une deuxième phase d'expansion au cours de la : chute sensiblement libre du courant de laitier sur le tambour , 20 rotatif. La nappe de laitier tombant sur ce tambour est frag-'~ ! mentée et projetée dans l'air par les pales prévues sur ce tambour. Au cours de leur trajectoire, les particules prennent i des formes plus ou moins sphériques et retombent à une certaine distance du tambour sur le sol. Dans la partie terminale de leur trajectoire les particules de laitier expansé peuvent traverser . un milieu d'eau pulvérisée activant leur rigement et leur solidi-faction.
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Récemment il a été découvert que l'installation proposée dans ce brevet U.S~ n~ 3.594.142 peut, non seulement servir à
la fabrication de laitier expansé, mais également à la fabrication de laitier granulé tel qu'il est connu par les installations classiques de granulation. Cette fabrication de laitier granulé
est possible en agissant sur différents paramètres de fonctionne-ment telle que, par exemple, la vitesse de rotation du tambour et la quantité d'eau ajoutée. La proportion de laitier granulé
augmente au dépens de la proportion de laitier expansé au fur et à mesure que la vitesse du tambour augmente et que la quantité
d'eau ajoutée lors de la phase d'expansion diminue.
Toutefois, il a été constaté qu'au fur et à mesure on augmente la vitesse périphérique du tambour de désintégration, on produit de plus en plus de matières filamenteuses ressemblant à
de la laine minérale et appelée par la suite simplement "laine".
La proportion de cette laine peut monter jusqulà 5%, ce qui constitue une production quotidienne de 2000 m de laine dans un four ayant une capacité de 4000 tonnes de laitier par jour.
Cette production de laine est à considérer comme un inconvénient tant qu'il n'y a pas de débouché commercial et qu'elle doit être considérée comme un déchet et par conséquent recyclée dans le processus de fabrication de laitier.
Le procédé de traitement de laitier avec désintégra-tions mécaniques comme dans le brevet U.S. N~ 3.594.142 présente également, tout comme les procédés de granulation avec désinté-gration hydraulique, un problème du point de vue écologique par le dégagement des sous-produits gazeux. L'installation selon le brevet belge présente, en outre, l'inconvénient d'engendrer B

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~(~99515 par suite de l'action du tambour rotatif un bruit assez considé-rable.
Par contre, les installations ~ tambour rotatif pré-sentent l'avantage par rapport aux fosses de granulation de permettre un gain d'eau pouvant atteindre 90%. Par suite de cette économie en eau, les installations de séparation d'eau du laitier granulé ou expansé et les installations de séchage deviennent moins compliquées et moins onéreuses.
Les deux types d'installations décrits ci-dessus ont l'inconvénient commun qu'ils ne permettent pas une opération en continu. Autrement dit, il faut interrompre la production de laitier granulé ou expansé pour permettre son évacuation et vice versa. Par consequent il faut généralement au moins un couple d'installations de traitement pouvant fonctionner alter-nativement.
Un autre inconvénient commun des deux types d'installa-tions connus est qu'ils ne permettent que l'obtention d'un pro-~Y duit utilisable bien défini comme, par exemple, des grains de !,~
laitier à granulométrie variable. Ainsi qu'il est décrit ci-2~ dessus, les installations à tambour rotatif peuvent produire aussi bien des grains de laitier expansé que non-expansé, ou même de la laine, mais on n'obtient toujours qu'un seul produit en ; quantité et qualité acceptables pour l'utilisation. Le ou les autres produits formés simultanément avec le produit principal sont des produits secondaires ou déchets et doivent être recyclés (laine~ ou etre tolérés dans le produit principal avec ou sans traitement intermédiaire.
La demande de brevet luxembourgeois déposée le 26 ~B
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1~995~5 septembre 1977 et délivrée sous le nurnéro 78185, intitulée:
"Verfahren und Vorrichtung zur Nutzbarmachung von metallurgis-chen Schlacken, insbesondere Hochofenschlacken" déposée au nom de "Aciéries Réunies de Burbach-Eich-Dudelange S.A., ARBED", propose, en vue de surmonter ces difficultés et de résoudre les problèmes énoncés, un nouveau procédé de traitement de laitier métallurgique mettant en oeuvre la désintégration mécanique au moyen d'un tambour rotatif tel que décrit ci-dessus. Ce nouveau procédé doit permettre, moyennant un choix judicieux des paramètres de production disponibles, de produire, en fonction de la demande du marché, séparément ou simultanément un ou plusieurs produits comme, par exemple, du laitier granulé, du laitier expansé ou de laine de laitier en quantité et qualité
suffisantes pour constituer des produits susceptibles d'un débouché commercial.
Le but de la présente invention est de prévoir une installation du genre mentionné dans le préambule et qui permette la mise en oeuvre du procédé défini ci-dessus et proposé dans la demande au nom de ARBED, en évitant les inconvénients de chacun des deux types connus de désintégration du laitier liquide tout en sauvegardant les avantages de chacun, autrement dit, l'inven-tion se propose de réaliser une nouvelle installation qui soit plus économique en matériel investi et en eau utilisée que les installations connues de granulation, qui soit moins bruyante que les installations connues de fabrication de laitier expansé, qui permette un fonctionnement en continu, qui permette la pro-duction simultanée ou séparée de trois produits utilisables et qui ne souille pas l'atmosphare par des dégagements de sous-~3B , .. , : .. -.:
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produits gazeux.
Pour atteindre le but visé, l'installation selon la présente invention est essentiellement caractérisée par au moins une bande perforée sans fin disposée dans la trajectoire de chute des particules de laitier projetées par ledit moyen de désintégra-tion et refroidies par ledit moyen de refroidissement,par une en-ceinte isolante disposée immédiatement au-dessus de la bande per-forée et renfermant ledit moyen de désintégration et de refroidis~
sement et par des moyens pour capter des sous-produits ascendants gazeux et/ou solides.
Le moyen de désintégration, peut être constitué, comme dans le brevet U.S. n~ 3.594.142 par un tambour muni de palettes périphériques et tournant autour de son axe disposé sensiblement horizontalement ou tout autre moyen mécanique approprié.
La bande perforée est de préférence constituée par un treillis métallique en ~il d'acier inoxydable qui retient la majorité des particules de laitier mais laisse passer l'eau.
Cette bande tourne, suivant un premier mode de réalisation, dans une direction sensiblement parallèle à la trajectoire des parti-cules de laitier projetées par le tambour et, suivant un deuxièmemode de réalisation, suivant une direction sensiblement perpendi-culaire à la trajectoire des particules de laitier.
Les particules de laitier peuvent être interceptées, dans leur chute, directement par la bande ou dans des trémies de stockage intermédiaires formées dans la partie inférieure de l'enceinte dans le sens de la trajectoire du laitier. La présen-ce de telles trémies intermédiaires peut être rendue nécessaire ou souhaitable pour des raisons relatives au procédé cornme, par exemple, allongement de la phase de refroidissement ou de trans--5a-. - - . . ~
~ (~99515 formation des particules de laitler ou pour opérer un échantil-lonage en fonction de la granulométrie des particules. En effet, dans la gerbe de laitier dispersé par le tambour, les particules de laitier se séparent sous l'influence de la force centrifuge, suivant leurs mas~es de sorte que llon trouve les dimensions les plus élevées à l'extérieur et des particules de plus en plus fines au fur et à mesure que l~on se rapproche du tambour. Un tel échantillonage au stade de la production simplifie ou rend superflu un criblage ultérieur comme il était nécessaire jusqulà r présent.
La bande perforée remplit une double fonction de trans-port et de conditionnement des particules de laitier. Le condi-tionnement ré~ulte du fait que l'on peut controler le refroidis-sement, le séchage et l'égouttage des particules de laitier par un choix judicieux de la vitesse en fonction des autres para-i.B -5b-~, . .
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mètres comme, par exemple, la temperature et la quantite de l'eau utilisee.
La fonction de transport de la bande perforee est primordia-le en vue d'aboutir à plusieurs objectifs de l'invention. Elle per-met notamment une evacuation du laitier au fur et à mesure de saproduction, autrement dit, l'ecoulement du laitier du four et son traitement au niveau du tambour ne doivent pas être interrompus pour permettre l'evacuation des particules de laitier solidifiees et vice versa.Outre l'evacuation du laitier, la bande permet une evacuation continue de l'eau par egouttage. Les particules ne sont donc plus projetees sur une masse trempee ou dans une flaque d'eau.
Grâce à l'evacuation permanente du laitier granule ou expanse, il est possible de prevoir l'enceinte fermée autour de l'installa-tion, etant donné qu'il n'est plus necessaire d'evacuer la produc-tion au moyen d'engins automoteurs. Cette enceinte permet une re-duction appreciable du bruit degage en prevoyant des parois presen-;s tant de bonnes qualites d'isolation acoustique. L'enceinte permet egalement de capter la plupart des sous-produits ascendants gazeux ou solides pour leur faire subir un traitement d'epuration ou de recyclage. Elle permet même de capter la laine dans un filt~e mobi-le pour l'extraire de l'enceinte au fur et à mesure de sa produc-tion.
Le procede de traitement et de manutention de laitier metal-lurgique selon l'invention est essentiellement caracterise en ce que l'on procède à une desintegration suivie d'un refroidissement d'un courant de laitier à l'interieur d'une enceinte isolante fer-mee de laquelle on evacue les particules de laitier solidifiees con-tinuellement ou par intermittence, à un rythme variable en fonction des proprietes visees du laitier à produire et/ou en fonction de la température et quantite d'eau utilisee, en ce que l'on empêche l'e-chappement direct des sous-produits gazeux dans l'atmosphère, en ce que l'on recueille les sous-produits solides ascendants dans un fil-tre et en ce que l'on separe l'eau des particules de laitier soli-difiees au fur et à mesure de la production de celles-ci. Ce proce-dé mis en oeuvre dans l'instalation proposee devrait permettre laproduction simultanee ou separee, en quantite et qualité utilisables de laitier granulé, de laitier expanse et de laine de laitier.
D'autres particularites et avantages de l'invention ressorti-ront à la lecture de la description de quelques modes de realisa -'40 tion présentes ci-dessous, à titre d'exemple, en reference aux des-~.,. .. :
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~99s~s sins annexés, dans lesquel~
La figure 1 présente une vue schématique en section ~.
longitudinale d'un premier mode de réalisation selon l'invention;
La figure 2 montre une section schématique en coupe transversale suivant les lignes II-II de la figure l;
La figure 3 montre une section longitudinale d'un se-. cond mode de réalisation selon l'invention:
La figure 4 montre une section schématique en coupetrans.versal.e suivant les lignes IV-IV sur la figure 3;
La figure 5 montre schématiquement une variante des deux modes de réalisation des figures précédentes obtenues en ~ prévoyant plusieurs bandes sensiblement parallèles au tambour de désintégration.
Dans le premier mode de r~alisation selon les figures 1 et 2, une bande perforée sans fin 10 est entraînée autour de deux cylindres 12, 14 par des moyens connus non représentés. Il ~ peut être prévu un troisième cylindre 16 pour régler la tension de la bande perforée 10 et/ou assurer un écartement suffisant entre le brin supérieur et le brin inférieur pour pouvoir y placer un collecteur d'eau 18.
Le laitier est amené à l'état fondu ou pyroplastique d'un four, non montré, à travers une rigole 22 et un plan in-cliné 24 sur un tambour de désintégration 20 comme décrit dans le brevet U.S. No 3.594.142. Comme dans ce brevet, il est pré-vu, en vue de la fabrication de laitier expansé, une conduited'amenée d'eau 26 pour introduire des quantités appropriées d'eau dans la rigole 22, dans le plan incliné 24 et à l'intérieur du tambour rotatif 20. Un dispositif adéquat pour effectuer le contrôle de la temp~rature de l'eau utilisée lors de ces diffé-rentes phases est représenté en 28. La référence 30 indique lagerbe de laitier dispersé engendrée par la.rotation du tambour 20 dans la nappe de laitier qu'il recoit par le plan incliné -24.
Dans le mode de réalisation de la figure 1 la bande perforée 10 est disposée dans le sens longitudinal, c'est-à-dire qu'elle est sensiblement parallèle à la trajectoire des particules projetées par le tambour 20.
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.; :, -7a-La bande perforée 10 peut, par exemple, êt~re constituée par une bande câblée ou treillis métallique connu sous la déno-mination commerciale de "Sandwik Track Matic". Une telle : bande est en fait un treillis souple formé par des fils d'acier inoxydable. La longueur et la largeur peuvent, bien entendu, être ., .
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~(~99515 adaptées à la capacite de production du four equipe avec cette installation. Dans une realisation experimentale avec un tambour ;
20 d'une longueur de 1.80 m on s'est contente d'une bande trans-porteuse de 1,5m de lar~eur.cette largeur relativement reduite de la bande perforee 10 par rapport à la longueur du tambour 20 est possible grace à la forme particulière de l'enceinte pre w e dans l'installation,ainsi qu'il sera decrit plus en détail par la suite.
Cette enceinte est désignee globalement par la reference 32. Cette enceinte 32 est disposee a proximite immediate au-dessus de la bande perforee 10 juste apres le retour de la bande 10 autour du cylindre 14. Cette enceinte 32 comporte une paroi 34 fermee,a l'exception d'ouvertures aussi petites que possibles au niveau du tambour 20 et de la bande perforee 10. Il est prefé-rable de prévoir une série d'ouvertures supplémentaires au niveaude fentesd'admission d'air 36 pour des raisons expliquées plus en détail par la suite.
- L'objectif vise par le fait de rendre les ouvertures necessaires aussi petites que possibles est de reduire, d'une maniere sensible, la transmission du bruit engendre au niveau du tambour 20 vers l'exterieur. Pour cette même raison, il est prefe-rable de concevoir la paroi 34 de maniere à ce qu'elle contribue favorablement a cette diminution de la transmission du bruit, par exemple,en prevoyant la majorite de la paroi en betoll. Le ~ton a , en outre, l'avantage par rapport au metal, qu'il resiste mieux aux effets corrosifs.
Un dispositif d'epuration ou de neutralisation des gaz engendrés dans l'enceinte 32 est représente par la reference 38.
Ce dispositif d'epuration ou de neutralisation 38 empêche que des gaz, éventuellement toxiques,puissent être rejetés dans l'atmos-phere.
Un dispositif de récuperation de la laine de laitier est indiqué schematiquement par la reference 40 (voir egalement la figure 2). Ce dispositif de recuperation de la laine est,de prefe-rence,constitue par un filtre rotatif sans fin tournant autour dedeux cylindres. Ce filtre peut également être constitué par un treillis métallique relativement fin dans lequel restent accrochés les filaments de laine. Ce filtre est animé, par des moyens non . .
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representes , à une vitesse fonction de la quantité de laine -produite pour evacuer la laine retenue dans les mailles au fur et a mesure qu'elle est captee. Un racleur 46 disposé hors de l'enceinte 32 sert à enlever la laine de laitier accrochée au filtre 42 et la faire chuter dans un reservoir 44. ' Comme montre sur la figure 2, la partie inférieure de l'enceinte 32 présente une forme trapézoïdale, ce qui permet de réduire la largeur de la bande perforée 10. Un écran est indique schematiquement en 48. Cet écran 48 peut être descendu . 10 et relevé par des moyens connus en soi et non representes. Le but ' de cet écran est d'être descendu devant le tambour 20 en début d'opération lorsque l'eau est introduite dans le système en marche avant l'introduction du laitier fondu. La fonction de cet .~- écran 48 est d'éviter les éclaboussures d'eau sur toute la partie ;~ 15 -interne de la paroi 34. Dès que le laitier tombe sur le tambour 20, cet écran 48 est relevé dans la position montrée sur la figure 1.
: Lors de l'opération de l'installation de la figure 1, les . particules projetées par le tambour 20 tombent suivant une tra-jectoire parabolique directement sur la bande perfor~e 10. Suivant la vitesse périphérique de ce tambour 20, l'inclinaison des pale~ de ce tambour et également les masses des particules en présence, cellesci tombent plus ou moins loin de ce tambour. La gerbe 30 projetee par ce tambour 20 se compose essentiellement de gouttelettes d'eau, de boulettes de laitier expansé, de particu-les de laitier granulé ou sable de laitier et de parties filamen-teuses constituant la laine de laitier. La proportion et la qua-lité de ces différents constituants de la gerbe 30 est détermi-née par les paramètres de fonctionnement,notamment la vitesse périphérique du tambour 20, la quantité d'eau injectée au niveau de la préexpansion dans la rigole 22 et au niveau du tambour 20, de la température de cette eau ainsi que d'autres paramètres et fait l'objet de la demande de brevet luxembourgeois precitee au nom de A~3ED.

3~ Au fur et à mesure que les particules solidifiées tom-bent sur la bande perforée 10 elles sont évacuées par celle-ci jusque dans une benne 50 dans un engin de transport hors de l'en-ceinte. Il est souhaitable que les particules solides, lorsqu' elles tombent dans la benne 50 soient aussi sèches et aussi ; . - - - , . ~
lo ~99515 froides que possible. La vitesse de la bande lO doit donc être determinee en fonction de ces critères, d'une part, et en fonc-tion de la nature des particules impliquees ainsi que de la temperature et du degre d'humidite de celles-ci lorsqu'elles tombent sur la bande 10, d'autre part. Il est à noter qu'il existe une certaine dualite entre les notions d'humidite et de temperature, etant donne que les particules vehiculees par la bande lO sont séchees par l'apport de chaleur des nouvelles par-! ticules alors que ces dernières sont refroidies par les parti-cules déja déposées sur la bande perforee 10.
Il est preferable de prevoir une rampe d'arrosage 52 pour arroserla bande perforee 10 immediatement avant sa penetration dans l'enceinte 32 afin de former un mince film d'eau sur cette bande. Ceci presente le double avantage d'eviter une deteriora-tion trop rapide de la bande par la chute des particules encoretrop chaudes et en meme temps un meilleur refroidissement et figement de celle-ci.
L'eau qui s'égoutte a travers les mailles de la bande perforee 10 est recoltee dans le collecteur 18. Cette eau est 20 suffisamment propre pour pouvoir être recyclée dans l'installa- -tion, ce qui épargne toute installation d'épuration et de traite-ment des boues. Dans ce but l'eau passe à travers le dispositif 28 de contrôle de temperature où elle est melangee, en quantites appropriees, à l'eau froide en vue d'obtenir la temperature ade-quate de l'eau entrant dans le processus de traitement du laitier.
Ce recyclage de l'eau permet une economie supplementaire en eau qui s'ajoute à celle dejà realisee par le système de desintegra-tion mécanique du tambour 20 et qui est considerable par rapport aux fosses de granulation classiques.
Une ramPe d'arrosaqe terminale 54 dis~osee au-dessus de la bande 10 en dehors de l'enceinte 32 ~eut etre mise en service lorsque la tem~érature de la nappe de laitier évacue de l'encein-te 32 est jugee trop elevée. En 56 on a re~résenté un refroidisse-ment auxiliaire aui peut egalement etre mis en service lorsque la température du laitier solidifié n'est pas encore assez basse. Ce refroidissement 56 peut être à air, d'où un séchage supplémentaire.
Il est bien entendu possible de provoquer la mise en service automatique de la rampe 54 et de la soufflerie 56 au moyen de thermocouples non montrés.
-ll- 1~99515 -Les fentes d'admission d'air 36 sont destinées à favo-riser un courant ascendant à l'intérieur de l'enceinte pour stimuler la montée des produits gazeux et de la laine de laitier.
Il est même possible de prévoir une soufflerie à l'intérieur des deux brins de la bande perforée 10 pour souffler à travers celle-ci dans l'enceinte 32 et réaliser ainsi un courant ascen-dant forcé.
L'usage réservé à la laine récupérée dans le réservoir 34 est fonction de la quantité et de la qu~lité de celle-ci. Le contrôle de ces deux paramètres fait également l'objet de la demande de brevet luxembourgeoise précitée au nom~de ARBED. Si la quantité de laine ainsi produite est suffisante, elle peut être transférée dans un dispositif de traitement en vue de lui conférer des formes susceptibles de débouchés. Elle peut notam-ment être transformée en plaques moyennant une adjonction de liant hydraulique, en vue d'une utilisation comme plaques d'iso-lation. Si la qualité et la quantité de la laine récupérée ne justifient pas un tel traitement ou utilisation, on peut recycler cette laine en l'incorporant dans le courant de laitier liquide en amont de la rigole 22. Cette laine peut également être trans-férée dans un moulin et, vu ses bonnes propriétés hydrauliques, être incorporée, après broyage, dans le laitier granulé et/ou expansé.
Outre les avantages du point de vue écologique assurés par l'enceinte 32, notamment en ce qui concerne l'émission du bruit et la pollution de l'air, l'enceinte permet une maîtrise substantielle de la chaleur dégagée. Cette chaleur peut être utilisée de différentes manières comme, par exemple, dans le dispositif 28 pour le contrôle de la température de l'eau inter-venant dans le processus du traitement du laitier. Il est pos-sible de combiner cette récupération de chaleur avec une récu-pération de la vapeur d'eau en passant par un stade de condensa-tion. Ceci offre un gain supplémentaire en eau.
Les figures 3 et 4 montrent respectivement des vues correspondantes à celles des figuresl et 2 d'un deuxième mode de .... ..
1~99515 -lla-réalisation. Les mêmes chiffres de références on été utilisés pour représenter les mêmes éléments que sur le~q figures'correspon-dantes 1 et 2. L'enceinte 32 selon ce deuxième mode de réalisa-: tion est divisée dans le sens de la trajectoire des particules de laitier projetées par le tambour 20 en plusieurs compartiments - 12 1~99515 formant des trémies 62, 64 et 66 de réception et de stockage intermédiaires. Cette division est obtenue par des cloisons 68, 70, disposées perpendiculairement au déplacement de la bande perforée lO dans la partie inférieure trapézo;dale de l'en-ceinte 32.
Dans le fond de chacune de ces trémies 62, 64 et 66 estdisposé un clapet 72 (voir figure 4) pour ouvrir ou fermer la trémie correspondante. L'organe d'obturation de ce clapet est de préférence formé par une surface cylindrique pouvant pivoter -autour de son centre de courbure. La commande de chacun de ces trois clapets est assurée par des moyens non représentés, mais connus en soi comme, par exemple, des vérins hydrauliques.
Au moins une (76) des parois latérales de chacune des tré-mies 62, 64 et 66 est mobile autour d'une charnière 74 reliant 15 cette partie mobile 76 au reste de la paroi 34 de l'enceinte 32.
Chacune de ces parois mobiles 76 est actionnée par un vérin 78 autour de la charnière 74. Le vérin 78 est actionné lors du vidange de la trémie à laquelle.il est associé afin de stimuler l'écoulement sur la bande lO, c'est-~-dire d'éviter la formation d'un pont à l'intérieur et de broyer des gateaux de laitier pou-vant s'y former et obturer la sortie. On peut également avoir recours à la mobilité de la paroi 76 pour augmenter ou diminuer l'ouverture de sortie de la trémie, c'est-a-dire le débit de la trémie.
A chacune des trémies 62, 64, 66 est associée une conduite 80 pour injecter a l'intérieur de la trémie correspondante un fluide de refroidissement pouvant etre constitue par de l'eau, de la vapeur ou encore de l'air.
Il est évident que le nombre de ces trémies, qui dans l'exemple montré sur la figure 3 est de trois, peut être augmenté
ou diminué suivant les besoins de chaque installation.
Un premier but de la conception de ces différentes tré-mies a l'interieur des enceintes est d'elargir la gamme des possi-bilités pour aboutir aux qualités et proprietes visées du produit final. Lorsque l'on produit, par exemple, des boulets relative-ment volumineux de laitier expansé, il pourrait être souhaitable d'allonger la phase de refroidissement et de transformation de la structure intérieure des boulets et de retarder par conséquent leur chute sur la bande perforée lO. Outre la possibilité d'allon-' 13 l~99S~5 .
ger la phase de refroidissement il existe, grâce aux conduites80, la possibilité d'accélerer la phase de refroidissement moy-ennant l'injection d'un fluide de refroidissement.
Un second but de ces tremies 62, 64 et 66 est d'effectuer un échantillonnage des particules de laitier en fonction de leurs masses. A cause de la force centrifuge les parties les plus lour-des tombent dans la tremie la plus e~oignee 66 alors que les par-ticules les plus legères se retrouvent dans la tremie 62. Ces tremies peuvent, bien entendu, être videes independamment et l'une après l'autre sans interrompre l'operation de désintégration et de projection au niveau du tambour 20.
Il est possible d'influencer la sélection naturelle s'effectuant par la voie de la force centrifuge au moyen de pan -neaux 8~ et 90 montés à l'intérieur de l'enceinte 32. Ces panneaux 88, 90 sont montés à l'aide de moyens connus en soi de manière à
pouvoir être descendus plus ou moins bas dans la gerbe 30 de 'i laitier projetee par le tambour 20 et dévier certaines catégories de particules dans l'une ou l'autre des tremies sousjacentes 62, 64 et 66. Le nombre de ces panneaux 88 et 90 est, en principe, 20 ~égal au nombre de cloisons 68, 70 qui définissent lei trémies.
~ La figure 5 montre schématiquement une variante des modes de réalisation precédents, selon laquelle il est prévu plusieurs bandes perforées sans fin qui sont déplacées suivant une direction sensiblement perpendiculaire à la trajectoire des particules projetées par le tambour de désintegration. Sur cette figure on n'a represente que les éléments nécessaires ~ la com-prehension du fonctionnement et les parties identiques aux par-ties correspondantes des modes de réalisation des fiqures 1 à 4 sont affectées des mêmes r~férences que dans ces fiqures.
Les bandes perforées sont représentées schématiquement en coupe transversale et sont indiquées par les références 110, 112 et 114. Entre les brins supérieur et inferieur de ces bandes sont disposes des collecteurs 116, 118 et 120 qui rassemblent l'eau d'égouttage dans une conduite commune 122. La partie infé-rieure de l'enceinte est divisée en plusieurs trémies 124, 126 et 130 associées respectivement à des clapets de fermeture 132, 134 et 136 analogues au clapet 72 de la figure 4. Ces tremies peuvent également etre munies de parois pivotantes semblables à
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la paroi 76 de la figure 4. Dans le mode de réalisation suivant la figure 5 on peut travailler en continu, c'est-à-dire laisser les clapets 132, 134 et 136 ouverts et faire tomber les parti-cules de laitier solidifiées directement sur les bandes 110, 112 et 114. On peut également opérer selon la figure 4 en effectuant des stockages intermédiaires dans les trémies. Il est même possi-ble d'effectuer des stockages dans la trémie la plus éloignee 130 qui, en général, contient des particules plus volumineuses et qui necessitent un refroidissement plus long et de laisser le clapet 132 et/ou le clapet 134 ouverts pour évacuer continuel-lement les particules plus petites.
L'avantage du mode de realisation de la figure 5 reside dans le fait que l'on peut evacuer simultanement plusieurs cate-gories de particules se distinguant par leur granulometrie alors que dans le mode de réalisation de la figure 4 il faut les évacuer séparément et leur faire subir un aiguillage au bout de la bande perforée.
Le procédé et la durée de refroidissement des particules de laitier projetées par le tambour 20 dépendent essentiellement de la nature des particules qui sont à produire. Lorsque l'on produit des boulets de laitier expansé d'une taille de plusieurs centimètres de diamètre le refroidissement doit se faire progres-sivement et au contact de l'air. Il importe donc que la trajec-toire soit suffisamment longue pour permettre ce refroidissement.
Dans ce cas il est également préferable de procéder selon le deu-xième mode de réalisation, c'est-à-dire de prevoir des stockages intermédiaires, non seulement pour allonger la phase de refroidis-sement des boulets de laitier expansé ,mais egalement pour éviter une détérioration de la bande par suite d'une température trop élevée des boulets de laitier.
- Si l'on désire produire du laitier granulé ou sable de laitier compose essentiellement de particules vitrifiees d'une taille inferieure à 5 mm de diamètre, il faut procéder à un brusque refroidissement. Ce brusque refroidissement s'effectue par consequent avec de l'eau et la longueur de la trajectoire des particules est inferieure à celle nécessaire pour la production de laitier expansé. Par le fait qu'on évacue continuellement l'eau en excès à travers la bande perforée, il est possible d'augmenter la quantite d'eau prevue pour obtenir un brusque refroidissement ,: , , , ~
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des particules de laitier. Il est a noter que dans le cas de fabrication de laitier granulé a l'aide de cette installation, '~
on n'effectue pas de préexpansion au niveau de la rigole amenant le laitier sur le tambour de désintégration. Il est toutefois préférable de refroidir le laitier, par exemple, avec de l'eau, jusqu'a sa limite inférieure de pyroplasticité, avant sa désin-tégration au niveau du tambour. La consommation en eau se limite donc essentiellement à un arrosage de la gerbe de particules projetées par le tambour 20 afin de provoquer le brusque refroi-dissement et la solidification rapide des grains de laitier.
L'expérience a montré qu'il suffit d'une quantitéd'eau inférieure à 0,8 m3 par tonne de la:itier sec produit et que le degré d'humidité du laitier granulé ainsi produit est infé-rieur à 2%. Autrement dit, avec une installation selon la présen-te invention on peut produire du laitier granulé sec en utilisantau moins dix fois moins d'eau que dans les fosses de granulation classiques qui nécessitent en outre des stations de séparation d'eau du laitier et de séchage de celui-ci.
Si l'installation proposée ci-dessus est utilisée rien que pour la production de laitier granulé, on peut la concevoir beaucoup plus compacte et plus petite que celle proposée ci-dessus pour plusieurs produits (laitier granulé, laitier expansé
et laine de laitier) sans pour autant devoir sacrifier le moindre avantage. Cette réduction des dimensions est possible grace au fait que le laitier granulé est refroidi brusquement dans l'eau alors que le laitier expansé doi~ être refroidi plus lentement dans l'air et que, par conséquent, la trajectoire de projection pour le laitier granulé peut etre considérablement raccourcie.
Cette réduction des dimensions vise par conséquent avant tout l'enceinte 32. Une telle installation compacte et meilleur mar-ché estpar conséquent très avantageuse pour une clientele spéci-fique qui se contente de faire uniquement du laitier granulé.
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Claims

Les réalisations de l'invention, au sujet desquelles un droit exclusif de propriété ou de privilège est revendiqué, sont définies comme il suit:

1. Installation de traitement et de manutention de laitier métallurgique comprenant un moyen de désintégration par chocs mécaniques d'un courant de laitier pyroplastique et un moyen de refroidissement pour refroidir les particules de laitier formées par ce moyen de désintégration, caractérisée par au moins une bande perforée sans fin disposée dans la trajectoire de chute des particules projetées par ledit moyen de désintégration et refroidies par ledit moyen de refroidissement, par une enceinte isolante disposée immédiatement au-dessus de la bande perforée et renfermant les moyens pour capter des sous-produits ascendants gazeux et/ou solides.

2. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que le moyen de désintégration est constitué par un tambour muni de palettes périphériques et tournant autour de son axe disposé sensiblement horizontalement.

3. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que la bande perforée est constituée par un treillis métallique en fils d'acier inoxydable entraîné autour de plusieurs cylindres, les interstices du treillis ayant des dimentions telles que la majorité des particules de laitier solidifié produites soient retenues et que le passage de l'eau dans un collecteur disposé en-dessous de la portion de bande sur laquelle sont projetées les particules soit assuré.

4. Installation selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la bande est disposée de manière inclinée, l'évacuation se produisant dans le sens montant.

5. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'enceinte est divisée dans la partie inférieure, et suivant le sens de la trajectoire des particules de laitier projetées, en plusieurs compartiments formant des trémies de réception et de stockage desdites particules et en ce que le fond de chacune de ces trémies comporte un organe de fermeture.

6. Installation selon la revendication 5, caractérisée en ce que ledit organe de fermeture est constituée par un clapet cylindrique susceptible de pivoter autour de son axe de courbure.

7. Installation selon la revendication 5, caractérisée par une charnière prévue entre au moins une des parois latérales de chacune des trémies et la partie supérieure de cette même paroi de l'enceinte, la partie inférieure étant mobile autour de cette charnière et reliée à cette fin à la tige d'un vérin hydraulique.

8. Installation selon la revendication 7, caractérisée par une conduite d'admission d'un fluide de refroidissement débouchant dans chacune des trémies.

9. Installation selon l'une des revendications 1 ou 5, caractérisée en ce que la section de la partie inférieure de l'enceinte présente une forme trapézoïdale se rétrécissant en direction de la bande.

10. Installation selon la revendication 1, caractérisée par des fentes d'admission d'air prévues dans la partie infé-rieure de la paroi de l'enceinte.

11. Installation selon l'une des revendications 1 ou 5, caractérisée par un écran monté dans l'enceinte de manière à

pouvoir être descendu devant le moyen de désintégration dans la gerbe des particules projetées par celui-ci.

12. Installation selon l'une des revendications 1 ou 5, caractérisée par un dispositif de récupération de la laine de laitier monté dans la partie supérieure de l'enceinte et comprenant un filtre rotatif sans fin tournant autour de deux cylindres disposés à l'extérieur de l'enceinte, ainsi qu'un racleur pour dégager la laine accrochée dans le filtre et la faire chuter dans un réservoir.

13. Installation selon l'une des revendications 1 ou 5, caractérisée par un dispositif d'épuration et/ou de neutrali-sation des sous-produits gazeux engendrés dans l'enceinte, ce dispositif étant monté au-dessus du dispositif de récupération de la laine dans un canal de sortie de l'enceinte.

14. Installation selon la revendication 5, caractérisée par plusieurs panneaux installés dans l'enceinte, respectivement au-dessus des différents compartiments formant les trémies et conçus pour être descendus plus ou moins dans la gerbe de parti-cules projetées par le tambour.

15. Installation selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée par une rampe d'arrosage de la bande perforée disposée immédiatement avant la pénétration de cette bande en-dessous de l'enceinte.

16. Installation selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée par un dispositif de refroidissement à eau, disposé
à la sortie de la bande de l'enceinte.

17. Installation selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée par un dispositif de refroidissement à air, dis-posé à la sortie de la bande de l'enceinte.

18. Installation selon l'une des revendications 1 ou 5, ca-ractérisée en ce que la bande perforée est disposée de manière à tourner sensiblement dans une direction parallèle à la trajec-toire des particules projetées par le dispositif de désintégration.

19. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que la bande perforée est disposée de manière à tourner dans une direction transversale par rapport à la trajectoire des particules projetées par le dispositif de désintégration.

20. Installation selon l'une des revendications 1 ou 5, caractérisée en ce que à chacune des trémies est associée une bande perforée et en ce que ces bandes perforées sont disposées transversalement par rapport au sens de projection des particules.

21. Procédé de traitement et de manutention de laitier métallurgique dans lequel un courant de laitier liquide est désintégré mécaniquement et projeté à une certaine distance sous forme de particules plus ou moins fines suivi d'un refroidissement de ces particules, caractérisé en ce que la désintégration et le refroidissement sont effectués à l'intérieur d'une enceinte isolante fermée de laquelle on évacue les particules de laitier solidifiées continuellement ou par intermittence, à un rythme variable en fonction des propriétés visées du laitier à produire et/ou en fonction de la température et quantité d'eau utilisée, en ce-que l'on empêche l'échappement direct des sous-produits gazeux dans l'atmosphère, en ce que l'on receueille les sous-produits solides ascendants dans un filtre et en ce que l'on sépare l'eau des particules de laitier solidifiées au fur et à
mesure de la production de celles-ci.

22. Procédé selon la revendication 21, caractérisé en ce que l'on recueille les particules de laitier solidifiées directement sur au moins une bande transporteuse perforée permettant la filtration de l'eau.

23. Procédé selon la revendication 21, caractérisé en ce que l'on recueille les particules de laitier solidifiées dans des trémies de stockage intermédiaires disposées dans le sens de la trajectoire de ces particules et en ce qu'on leur fait subir dans ces trémies un conditionnement thermique au moyen d'un fluide de refroidissement, avant de les faire tomber sur au moins une bande transporteuse perforée permettant la filtration de l'eau.

24. Procédé selon la revendication 23, caractérisé en ce que l'on modifie la trajectoire de différentes catégories de particules au moyen de panneaux déflecteurs que l'on introduit dans leur trajectoire.

25. Procédé selon l'une des revendications 22 ou 23, caractérisé en ce que l'on déplace une bande dans une direction sensiblement parallèle à la trajectoire des particules.

26. Procédé selon l'une des revendications 22 ou 23, caractérisé en ce que l'on déplace plusieurs bandes transversa-lement par rapport à la trajectoire des particules.

27. Procédé selon la revendication 21, caractérisé en ce que les sous-produits solides sont enlevés du filtre et recyclés dans le laitier liquide en amont de sa désintégration.

28. Procédé selon la revendication 21, caractérisé en ce que les sous-produits sont enlevés du filtre et mélangés, après broyage, aux particules solides évacuées par la ou les bandes.

29. Procédé selon la revendication 21, caractérisé en ce que les sous-produits solides sont enlevés du filtre et, après une phase de traitement approprié, écoulés comme laine minérale.

30. Procédé selon l'une des revendications 21 à 23, carac-térisé en ce que l'eau d'égouttage recueillie en-dessous de la ou des bandes est recyclée dans un processus de traitement du laitier chaud.

31. Procédé selon l'une des revendications 21 à 23, carac-térisé en ce que l'on récupère la chaleur des sous-produits gazeux et en ce que l'on utilise cette chaleur pour régler la température de l'eau intervenant dans le processus de traitement du laitier.