CA1107512A - Procede et installation de traitement de laitier metallurgique - Google Patents
Procede et installation de traitement de laitier metallurgiqueInfo
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Abstract
L'invention CONCERNE un procédé et une installation de traitement de laitier métallurgique dans lequel intervient une désintégration mécanique d'un courant de laitier pyroplastique formé par un refroidissement initial à l'eau d'un courant de laitier en fusion, ce refroidissement comprenant une première phase au cours de l'écoulement du courant continu de laitier à travers un chenal incline dans lequel on injecte une quantité variable d'eau sous pression par le fond, suivie d'une deuxième phase au cours de la chute sensiblement libre du courant de laitier sur un dispositif de désintégration mécanique. Le procédé selon l'invention est caractérisé en ce que l'on accélére ou ralentit la phase de rofroidissement initial du laitier en fonction des propriétés de celui-ci et en ce que l'on modifie l'intensité et/ou la durée de la désintégration mécanique en fonction des propriétés physiques et granulométriques du laitier à produire. L'installation selon l'invention, qui comprend un dispositif de désintégration mécanique du courant de laitier pyroplastique en fusion issu d'un haut fourneau, ainsi qu'un chenal d'écoulement incliné pourvu d'un dispositif pour injecter de l'eau par le fond de ce chenal est caractérisée en ce que le chenal d'écoulement est à inclinaison variable et en ce que le dispositif de désintégration comporte des éléments actifs ajustables et/ou échangeables. L'invention s'applique notamment aux laitiers de hauts fourneaux et permet d'obtenir des particules de laitier solidifiées de qualité uniforme et reproductible indépendamment des propriétés du laitier produit par le haut fourneau.
Description
LZ
La présente invention se rapporte à un procédé de trai-tement de laitier métallurgique dans lequel intervient une dé-sintégration mécanique d'un courant de laitier pyroplastique formé par un refroidissement initial à l'eau d'un courant de laitier en fusion, ce refroidissement comprenant une première phase au cours de l'écoulement du courant continu de laitier à
travers un chenal incliné dans lequel on injecte une quantité
variable d'eau sous pression par le fond, suivie d'une deuxiè-me phase au cours de la chute sensiblement libre du courant de laitier sur un dispositif de! désintégration mécanique~ L'in-vention concerne également une installation pour la mise en oeuvre de ce procédé.
Le brevet luxembourgeois 73 623 au nom de ARBED, délivré
le 24 mai, 1977, décrit un procédé et une installation de ce genre pour la production de laitier expansé. Selon ce brevet, le dispositif de désintégration mécanique,est constitué par un tambour rotatif muni de palettes qui pro~ettent les particules de laitier à une certaine distance dans un bac de réception.
Les particules de laitier projetées par ce tambour désintégra-teur traversent, dans la partie terminale de leur trajectoire, un milieu d'eau pulvérisé activant leur figement et leur soli- , dification.
Au lieu de recevoir les particules de laitier projetées par le tambour de désintégration,dans un bac de réception, il , a également déjà été proposé de prévoir une bande transporteuse composée d'un treillis de fil de fer sans fin. Une telle bande transporteuse permet, outre l'égouttage des particules de lai-~ tier solidifiées, une évacuation au fur et à mesure de la pro- -- . .:
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5~%
duction du laitier.
Un des principaux buts d'une telle installation est d'obtenir du laitier expansé ou granulé ou même de la laine minérale de qualité uniforme et reproductible. Or, ces deux citères sont tributaires, non seulement du procédé mis en oeuvre et de l'installation utilisée, mais également des qua-lités physiques et chimiques du laitier produit par le haut fourneau et partant des conditions d'exploitation de celui-ci, ainsi que de la nature et des qualités du minerai exploité.
C'est la raison pour laquelle les procédés et installations connus pour l'obtention de laitier solidifié ne permettent pas d'obtenir une qualité uniforme, car il nlest pas prévu de com-mandes des différents paramètres influençant la solidification et/ou la désintégration du laitier en vue d'une compensation des conditions, citées ci-dessus, qui sont à l'origine des proprié-tés physiques et chimiques du laitier produit par le haut four-neau.
Le but de la présente invention est de prévoir un nou-veau procédé et une installation de traitement de laitier mé-tallurgique permettant d'obtenir des particules de laitiersolidifiées de ~ualité uniforme et reproductible indépendamment des propriétés du laitier produit par le haut fourneau.
En vue d'atteindre cet objectif, le procédé selon la présente invention est caractérisé en ce que l'on accélère ou ralentit la phase de refroidissement initial du laitier en fonction des propriétés de celui-ci et en ce que l'on modifie l'intensité et/ou la durée de la désintégration mécanique en fonction des propriétés physiques et granulométriques du lai-
La présente invention se rapporte à un procédé de trai-tement de laitier métallurgique dans lequel intervient une dé-sintégration mécanique d'un courant de laitier pyroplastique formé par un refroidissement initial à l'eau d'un courant de laitier en fusion, ce refroidissement comprenant une première phase au cours de l'écoulement du courant continu de laitier à
travers un chenal incliné dans lequel on injecte une quantité
variable d'eau sous pression par le fond, suivie d'une deuxiè-me phase au cours de la chute sensiblement libre du courant de laitier sur un dispositif de! désintégration mécanique~ L'in-vention concerne également une installation pour la mise en oeuvre de ce procédé.
Le brevet luxembourgeois 73 623 au nom de ARBED, délivré
le 24 mai, 1977, décrit un procédé et une installation de ce genre pour la production de laitier expansé. Selon ce brevet, le dispositif de désintégration mécanique,est constitué par un tambour rotatif muni de palettes qui pro~ettent les particules de laitier à une certaine distance dans un bac de réception.
Les particules de laitier projetées par ce tambour désintégra-teur traversent, dans la partie terminale de leur trajectoire, un milieu d'eau pulvérisé activant leur figement et leur soli- , dification.
Au lieu de recevoir les particules de laitier projetées par le tambour de désintégration,dans un bac de réception, il , a également déjà été proposé de prévoir une bande transporteuse composée d'un treillis de fil de fer sans fin. Une telle bande transporteuse permet, outre l'égouttage des particules de lai-~ tier solidifiées, une évacuation au fur et à mesure de la pro- -- . .:
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duction du laitier.
Un des principaux buts d'une telle installation est d'obtenir du laitier expansé ou granulé ou même de la laine minérale de qualité uniforme et reproductible. Or, ces deux citères sont tributaires, non seulement du procédé mis en oeuvre et de l'installation utilisée, mais également des qua-lités physiques et chimiques du laitier produit par le haut fourneau et partant des conditions d'exploitation de celui-ci, ainsi que de la nature et des qualités du minerai exploité.
C'est la raison pour laquelle les procédés et installations connus pour l'obtention de laitier solidifié ne permettent pas d'obtenir une qualité uniforme, car il nlest pas prévu de com-mandes des différents paramètres influençant la solidification et/ou la désintégration du laitier en vue d'une compensation des conditions, citées ci-dessus, qui sont à l'origine des proprié-tés physiques et chimiques du laitier produit par le haut four-neau.
Le but de la présente invention est de prévoir un nou-veau procédé et une installation de traitement de laitier mé-tallurgique permettant d'obtenir des particules de laitiersolidifiées de ~ualité uniforme et reproductible indépendamment des propriétés du laitier produit par le haut fourneau.
En vue d'atteindre cet objectif, le procédé selon la présente invention est caractérisé en ce que l'on accélère ou ralentit la phase de refroidissement initial du laitier en fonction des propriétés de celui-ci et en ce que l'on modifie l'intensité et/ou la durée de la désintégration mécanique en fonction des propriétés physiques et granulométriques du lai-
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tier à produire.
L'installation selon la présente invention, qui comprend un dispositif de désintégration mécanique d'un courant de lai-tier pyroplastique en fusion issu d'un haut fourneau ainsi qu'un chenal d'écoulement incliné pourvu de moyens pour injecter de l'eau par le fond de ce chenal, est caractérisée en ce que le chenal d'écoulement est à inclinaison variable et en ce que le dispositif de désintégration comporte des éléments actifs ajus-tables et/ou échangeables.
Selon un premier mode de réalisation, le dispositif de désintégration est constitué par un tambour muni d'une série de palettes périphériques dont l'inclinaison par rapport à la surface du tambour est ajustable.
Selon un autre mode de réalisation, le dispositif de désintégration comporte un élément rotatif échangeable compre-nant sur sa face recevant le courant de laitier, une série de nervures radiales. Cet élément peut être constitué par un dis que plat ou u~ élément conique tourné, soit par sa face concave soit par sa face convexe vers le courant de laitier.
Selon un autre mode de réalisation, l'installation com-porte plusieurs dispositifs de désintégration disposés en cas-cade.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la des-cription détaillée de plusieurs modes de réalisation, donnée ci-dessous, à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels:
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La figure 1 montre schématiquement une installation selon la présente invention avec un chenal d'écoulement à incli-naison variable La figure 2 montre schématiquement un tambour de désin-tégration ~ palettes ajustables, La figure 3 montre schématiquement une installation avec deux tambours de désintégration disposée en cascade;
La figure 4 montre un dispositif de désintégration du laitier expansé avec un disque rotatif et une ceinture de récep- ;
tion;
Les figures 5 et 6 montrent deux éléments de désinté-gration pouvant être substitués au disque de la figure 4 La figure 1 montre un courant de laitier 10 en prove-nance d'un haut fourneau et stécoulant dans un chenal incliné
12, par le fond duquel est injecté de l'eau suivant les flèches 14 conformément au brevet luxembourgeois 73 623. A la sortie de ce chenal d'écoulement 12, le laitier tombe en chute libre, guid~
par une plaque d~flectrice 16 sur un tambour de désintégration 18 qui projette la masse de laitier suivant une trajectoire 20. Le tambour est, de pré~érence, humidifi~ en permanence par de l'eau amené par l'axe du tambour et dégagé par sa périphérie. La tra-jectoire 20 peut traverser avantageusement une nappe d'eau pul~
v~risée afin dtactiver le figement des particules de laitier expansé.
Pour la fabrication de laitier expansé l'expansion proprement dite du laitier a lieu de la manière décrite dans le .
brevet luxembourge~is précité, c'est-à-dire que l'eau injectée par le fond du chenal d'écoulement 12 s'évapore au contact du :-laitier très chaud et pénètre dans les couches inférieures de ceIui-ci pour les faire foisonner. Il est préférable de faire ruisseler de l'eau sur la plaque 16 afin de poursuivre ltexpan-sion lors de la chute libre du laitier sur le tambour désinté-grateur 18.
Un moyen connu jusqu t à présent pour le contrale du pro-cédé d t expansion est constitué par un dosage dé la quantité d'eau introduite dans le courant de laitier éventuellement combiné avec un changement de la vitesse de rotation du tambour. C t est ainsi ... ..
~ ~ . . . . . - : : : .
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qu'une diminution progressive de la quantité d'eau entra~ne une augmentation des particules de laitier granulé au dépens de la proportion des particules de laitier expansé lorsque l'on aug-mente9 en m8me temps que la réduction de la quantité d'eau, la vitesse de rotation du tambour de désintégration 18. On peut -donc produire essentiel~ement du laitier expansé ou essentielle-ment du laitier granulé suivant qu'on introduit relativement beaucoup d'eau avec une vitesse de rotation relativement faible du tambour ou bien quton introduit peu d'eau avec une vitesse de rotation plus élevée du tambour. En faisant tourner le tambour suffisamment vite il est même possible de provoquer la formation de matières filamenteuses comme de la laine minérale.
La présente invention propose des moyens permettant d~accélérer ou de raccourcir la phase d'expansion ou de granula-tion en fonction des propriétés chimiques, physiques et thermi-ques du laitier produit par le haut fourneau. C~est ainsi qu'il est prévu des moyens, connus en soi, permettant de changer l'in-clinaison du chenal dtécoulement 12, afin de passer d'une posi-tion ~ensiblement hori20ntale comme celle illustrée en traits pleins sur la figure 1 vers une position très inclinée comme représentée en traits mixtes sur la figure 1. Une augmentation de la pente du chenal d'écoulement 12 accroit manifestement la xapidité de l'écoulement du courant de laitier 10 et réduit, par consequent, la durée de la phase d'expansion ou de gonflement du laitier.
Pour un laitier difficilement expansible, on relèvera le chenal 12 proche de l~horizontal pour ralentir rll ~ ~coulement du laitier et prolonger ainsi l'action de l'eau injectée par la base du chenal 12.
Pour un laitier facilement expansible, on peut pivoter le chenal 12 en direction de la position représentée en traits mixtes. Il est à noter qu'en augmentant l'inclinaison du chenal 12, on favorise un écoulement tourbillonnaire du courant de laitier 10, ce qui permet un meilleur brassage et améliore la pénétration de l~eau dans le laitier. Par contre, la durée de _4 ' .
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l'expansion sera réduite, non seulement à cause de l'augmentation de la vitesse d~écoulement du courant 10, mais également par une diminution de la hauteur de la chute libre à partir de l'extrémité
du chenal 12.
Un moyen connu jusqu t à présent pour varier la granulo-métrie du laitier ainsi refroidi est donné par la vitesse de ro-tation du tambour de désintégration 18, la granulométrie ~a plus fine étant obtenue à la vitesse la plus élevée.
La figure 2 montre un tambour de désintégration 18 conçu selon la présente invention. Ce tambour est pourvu d'une série de palettes 22 prévues sur toute la circonférence du tambour. Chacune de ces palettes 22 est articulée à la surface d'un cylindre 24 disposé coaxialement à l'intérieur du tambour 18.
Ces palettes 22 traversent des fentes longitudinales 26 à la surface du tambour 18. Le cylindre 24 est fixé de manière connue en soi sur un axe 28 du tambour 18, de facon à pouvoir subir un ajustement angulaire par rapport à celui-ci. Un tel changement de la position angulaire du cylindre 24 par rapport au tambour 18 provoque, ainsi qu'il est représenté en traits interrompus, un changement de l'inclinaison des pa:Lettes 22. Un tel ajustement angulaire du cylindre 24 permet, en outre, de dégager ou de rentrer à volonté les palettes de la ~surface du tambour. Une rotation suffisante du cylindre 24 permet de faire rentrer les palettes 22 complètement ~ l'intérieur du tambour 18.
Afin d'empêcher que le laitier ne pénètre par les fentes longitudinales 26 à l'intérieur du tambour 18, on peut prévoir avantageusement des bavettes flexibles 28a, 28b, de manière à fe~mer ces fentes 26, tout en permettant un glissement et un changement d'orientation des palettes 22. On peut prévoir également une conduité d'amenée d'eaug non montrée, à l'interieur du tambour 189 afin dtassurer, en cours dtopération, une humidi-fication permanente de la surface du tambour 18 à travers les fentes 26.
La disposition selon la figure 2 permet de dégager plus ou moins les palettes 22 hors de la surface du tambour 18, en fonction du~débit du laitier. En changeant, en outre plus ou moins l'inclinaison des palettes, soit dans le sens de rotation ~ .
75~L2 du tambour, soit dans le sens contraire, on arrive à modifier la trajectoire du laitier 20 pro~eté par le tambour et le maintenir ainsi plus ou moins longtemps dans l'air ou dans la nappe d'eau pulvérisée. Un tel ajustement permet de compenser des variations de température ou de constitution du laitier expansé, afin d~obtenir des particules de laitier expansé ou granulé d'une qualité uniforme.
Un avantage supplémentaire des palettes à inclinaison variable est qu'on peut choisir l'inclinaison pour laquelle le bruit engendré par la désintégration est le plus faible.
Dans l'installation montrée à la figure 3, on a prévu un tambour supplémentaire 30, placé en amont du tambour principal de désintégration 34. La fonction de ce tambour 30 est d'assurer un meilleur brassage dtun courant de laitier 32 ayant subi une expansion ou refroidissement initial dans un chenal d'écoulement semblable à celui de la figure 1, et d'amorcer sa désintégration.
Ce tambour supplémentaire 30 est également pourvu de palettes périphériques et est, soit arrosé en permanence avec de l'eau, soit pourvu de tuyauteries intérieures pour amener de l'eau par l'intérieur a la surface du tambour en vue de poursuivre l'ex-pansion ou la granulation du laitier 32. Les palettes de ce tambour 30 sont, de préférence, ajustables de la manière illustrée à la figure 2. Ceci permet de faire tourner le tambour 30, soit dans le sens représenté par la flèche sur la figure 3, soit dans le sens contraire, en orientant les palettes dans le sens opposé.
Il va de soi que la vitesse de rotation de ce tambour 30 est inférieure ~ celle du tambour 34 pour éviter que le laitier ne soit projeté a c~té du tambour 34.
La figure 4 montre une installation selon laquelle le dispositif de désintégration est formé par un disque rotatif 36, muni de nervures radiales. Le laitier subit, comme dans le cas de la figure 1, un brusque refroidissement dans un chenal d'écou- -lement oblique 38 avant de tomber dans un entonnoir 41. Une conduite dleau 43 est prévue à la partie supérieure de cet enton-noir pour projeter de l'eau sur le courant de laitier 44 ou faire ruisseler de l'eau le long de la paroi de l'entonnoir 41 et ~ .
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7~i~2 poursuivre le refroidissement du laitier entamé dans le chenal d'écoulement 38.
De 1 t entonnoir 41, le laitier 44 tombe sur le disque rotatif 36, tournant autour d'un axe, qui, dans le cas de la figure 4, est orienté suivant la direction de chute du laitier 44. La fonction de ce disque rotatif 36 est analogue à celle du tambour de désintégration des ~igures précédentes. Le laitier est projeté par la rotation du disque 36 à une certaine distance, fonction de la vitesse de rotation du disque. Comme dans le cas du brevet luxembourgeois 73 623, on peut prévoir une pulvérisa- -tion d'eau pour arroser le laitier projeté à partir du disque rotatif 36. Afin de limiter la trajectoire des particules ainsi projetées on peut prévoir, comme sur la figure 4, une ceinture ou bouclier 40 pour intercepter le laitier projeté par le disque r~tatif 36. Avec un tel bouclier 40, on peut avantageusement associer une bande transporteuse 42 pour récupérer le laitier expansé ou granulé en dessous du bouclier 40 et pour l'évacuer au fur et à mesure. Le treillis métallique de cette bande trans-porteuse 42 permet, en outre, un égouttage du laitier.
Il est possible de prévoir des gicleurs d'eau à la partie supérieure du bouclier 40, afin de pulvériser de l'eau sur le laitier projeté par le disque 36 et de favoriser le re-froidissement et le figement des koulettes de laitier expansé
ou granulé.
Il est à noter que l'installation n'est pas représentée a l'échelle sur la figure 4, car le rayon du bouclier 40, en comparaison avec celui du disque 36, est supérieur à ce qui est representé sur cette figure.
Afin de pouvoir ajuster les conditions de désintégra-tion du laitier expansé, on a prévu des disques de désintégration échangeables. C~est ainsi~que le disque 36 peut 8tre remplacé
par l'un des cônes de désintégration 46 ou 48 illustrés sur les figures 5 respectivement 6. C~acun de ces cônes~est pourvu d'une série de nervures placées sur le côté recevant le laitier. Le choix entre les deux cônes 46 et 48 dépend de la vitesse de rota-tion et de la distance à laquelle on veut projeter le laitier.
~7 .
, ,.
75~2 Si cette distance est relativement faible, on utilisera le c8ne 46 dont la pointe est tournée vers l'entonnoir 41. Par contre, si l'on travaille à vitesse élevée et que l'on veut projeter le laitier à une grande distance, on utilisera le cone 48 dont la partie creuse est tournée vers l'entonnoir 41.
Il est bien entendu possible d'utiliser tout un jeu de cônes de désintégration, ayant des angles d'ouverture différents et parmi lesquels on fera le choix en fonction des conditions de désintégration.
'~',''"' '~
_8 _ ~ .
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tier à produire.
L'installation selon la présente invention, qui comprend un dispositif de désintégration mécanique d'un courant de lai-tier pyroplastique en fusion issu d'un haut fourneau ainsi qu'un chenal d'écoulement incliné pourvu de moyens pour injecter de l'eau par le fond de ce chenal, est caractérisée en ce que le chenal d'écoulement est à inclinaison variable et en ce que le dispositif de désintégration comporte des éléments actifs ajus-tables et/ou échangeables.
Selon un premier mode de réalisation, le dispositif de désintégration est constitué par un tambour muni d'une série de palettes périphériques dont l'inclinaison par rapport à la surface du tambour est ajustable.
Selon un autre mode de réalisation, le dispositif de désintégration comporte un élément rotatif échangeable compre-nant sur sa face recevant le courant de laitier, une série de nervures radiales. Cet élément peut être constitué par un dis que plat ou u~ élément conique tourné, soit par sa face concave soit par sa face convexe vers le courant de laitier.
Selon un autre mode de réalisation, l'installation com-porte plusieurs dispositifs de désintégration disposés en cas-cade.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la des-cription détaillée de plusieurs modes de réalisation, donnée ci-dessous, à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels:
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La figure 1 montre schématiquement une installation selon la présente invention avec un chenal d'écoulement à incli-naison variable La figure 2 montre schématiquement un tambour de désin-tégration ~ palettes ajustables, La figure 3 montre schématiquement une installation avec deux tambours de désintégration disposée en cascade;
La figure 4 montre un dispositif de désintégration du laitier expansé avec un disque rotatif et une ceinture de récep- ;
tion;
Les figures 5 et 6 montrent deux éléments de désinté-gration pouvant être substitués au disque de la figure 4 La figure 1 montre un courant de laitier 10 en prove-nance d'un haut fourneau et stécoulant dans un chenal incliné
12, par le fond duquel est injecté de l'eau suivant les flèches 14 conformément au brevet luxembourgeois 73 623. A la sortie de ce chenal d'écoulement 12, le laitier tombe en chute libre, guid~
par une plaque d~flectrice 16 sur un tambour de désintégration 18 qui projette la masse de laitier suivant une trajectoire 20. Le tambour est, de pré~érence, humidifi~ en permanence par de l'eau amené par l'axe du tambour et dégagé par sa périphérie. La tra-jectoire 20 peut traverser avantageusement une nappe d'eau pul~
v~risée afin dtactiver le figement des particules de laitier expansé.
Pour la fabrication de laitier expansé l'expansion proprement dite du laitier a lieu de la manière décrite dans le .
brevet luxembourge~is précité, c'est-à-dire que l'eau injectée par le fond du chenal d'écoulement 12 s'évapore au contact du :-laitier très chaud et pénètre dans les couches inférieures de ceIui-ci pour les faire foisonner. Il est préférable de faire ruisseler de l'eau sur la plaque 16 afin de poursuivre ltexpan-sion lors de la chute libre du laitier sur le tambour désinté-grateur 18.
Un moyen connu jusqu t à présent pour le contrale du pro-cédé d t expansion est constitué par un dosage dé la quantité d'eau introduite dans le courant de laitier éventuellement combiné avec un changement de la vitesse de rotation du tambour. C t est ainsi ... ..
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qu'une diminution progressive de la quantité d'eau entra~ne une augmentation des particules de laitier granulé au dépens de la proportion des particules de laitier expansé lorsque l'on aug-mente9 en m8me temps que la réduction de la quantité d'eau, la vitesse de rotation du tambour de désintégration 18. On peut -donc produire essentiel~ement du laitier expansé ou essentielle-ment du laitier granulé suivant qu'on introduit relativement beaucoup d'eau avec une vitesse de rotation relativement faible du tambour ou bien quton introduit peu d'eau avec une vitesse de rotation plus élevée du tambour. En faisant tourner le tambour suffisamment vite il est même possible de provoquer la formation de matières filamenteuses comme de la laine minérale.
La présente invention propose des moyens permettant d~accélérer ou de raccourcir la phase d'expansion ou de granula-tion en fonction des propriétés chimiques, physiques et thermi-ques du laitier produit par le haut fourneau. C~est ainsi qu'il est prévu des moyens, connus en soi, permettant de changer l'in-clinaison du chenal dtécoulement 12, afin de passer d'une posi-tion ~ensiblement hori20ntale comme celle illustrée en traits pleins sur la figure 1 vers une position très inclinée comme représentée en traits mixtes sur la figure 1. Une augmentation de la pente du chenal d'écoulement 12 accroit manifestement la xapidité de l'écoulement du courant de laitier 10 et réduit, par consequent, la durée de la phase d'expansion ou de gonflement du laitier.
Pour un laitier difficilement expansible, on relèvera le chenal 12 proche de l~horizontal pour ralentir rll ~ ~coulement du laitier et prolonger ainsi l'action de l'eau injectée par la base du chenal 12.
Pour un laitier facilement expansible, on peut pivoter le chenal 12 en direction de la position représentée en traits mixtes. Il est à noter qu'en augmentant l'inclinaison du chenal 12, on favorise un écoulement tourbillonnaire du courant de laitier 10, ce qui permet un meilleur brassage et améliore la pénétration de l~eau dans le laitier. Par contre, la durée de _4 ' .
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l'expansion sera réduite, non seulement à cause de l'augmentation de la vitesse d~écoulement du courant 10, mais également par une diminution de la hauteur de la chute libre à partir de l'extrémité
du chenal 12.
Un moyen connu jusqu t à présent pour varier la granulo-métrie du laitier ainsi refroidi est donné par la vitesse de ro-tation du tambour de désintégration 18, la granulométrie ~a plus fine étant obtenue à la vitesse la plus élevée.
La figure 2 montre un tambour de désintégration 18 conçu selon la présente invention. Ce tambour est pourvu d'une série de palettes 22 prévues sur toute la circonférence du tambour. Chacune de ces palettes 22 est articulée à la surface d'un cylindre 24 disposé coaxialement à l'intérieur du tambour 18.
Ces palettes 22 traversent des fentes longitudinales 26 à la surface du tambour 18. Le cylindre 24 est fixé de manière connue en soi sur un axe 28 du tambour 18, de facon à pouvoir subir un ajustement angulaire par rapport à celui-ci. Un tel changement de la position angulaire du cylindre 24 par rapport au tambour 18 provoque, ainsi qu'il est représenté en traits interrompus, un changement de l'inclinaison des pa:Lettes 22. Un tel ajustement angulaire du cylindre 24 permet, en outre, de dégager ou de rentrer à volonté les palettes de la ~surface du tambour. Une rotation suffisante du cylindre 24 permet de faire rentrer les palettes 22 complètement ~ l'intérieur du tambour 18.
Afin d'empêcher que le laitier ne pénètre par les fentes longitudinales 26 à l'intérieur du tambour 18, on peut prévoir avantageusement des bavettes flexibles 28a, 28b, de manière à fe~mer ces fentes 26, tout en permettant un glissement et un changement d'orientation des palettes 22. On peut prévoir également une conduité d'amenée d'eaug non montrée, à l'interieur du tambour 189 afin dtassurer, en cours dtopération, une humidi-fication permanente de la surface du tambour 18 à travers les fentes 26.
La disposition selon la figure 2 permet de dégager plus ou moins les palettes 22 hors de la surface du tambour 18, en fonction du~débit du laitier. En changeant, en outre plus ou moins l'inclinaison des palettes, soit dans le sens de rotation ~ .
75~L2 du tambour, soit dans le sens contraire, on arrive à modifier la trajectoire du laitier 20 pro~eté par le tambour et le maintenir ainsi plus ou moins longtemps dans l'air ou dans la nappe d'eau pulvérisée. Un tel ajustement permet de compenser des variations de température ou de constitution du laitier expansé, afin d~obtenir des particules de laitier expansé ou granulé d'une qualité uniforme.
Un avantage supplémentaire des palettes à inclinaison variable est qu'on peut choisir l'inclinaison pour laquelle le bruit engendré par la désintégration est le plus faible.
Dans l'installation montrée à la figure 3, on a prévu un tambour supplémentaire 30, placé en amont du tambour principal de désintégration 34. La fonction de ce tambour 30 est d'assurer un meilleur brassage dtun courant de laitier 32 ayant subi une expansion ou refroidissement initial dans un chenal d'écoulement semblable à celui de la figure 1, et d'amorcer sa désintégration.
Ce tambour supplémentaire 30 est également pourvu de palettes périphériques et est, soit arrosé en permanence avec de l'eau, soit pourvu de tuyauteries intérieures pour amener de l'eau par l'intérieur a la surface du tambour en vue de poursuivre l'ex-pansion ou la granulation du laitier 32. Les palettes de ce tambour 30 sont, de préférence, ajustables de la manière illustrée à la figure 2. Ceci permet de faire tourner le tambour 30, soit dans le sens représenté par la flèche sur la figure 3, soit dans le sens contraire, en orientant les palettes dans le sens opposé.
Il va de soi que la vitesse de rotation de ce tambour 30 est inférieure ~ celle du tambour 34 pour éviter que le laitier ne soit projeté a c~té du tambour 34.
La figure 4 montre une installation selon laquelle le dispositif de désintégration est formé par un disque rotatif 36, muni de nervures radiales. Le laitier subit, comme dans le cas de la figure 1, un brusque refroidissement dans un chenal d'écou- -lement oblique 38 avant de tomber dans un entonnoir 41. Une conduite dleau 43 est prévue à la partie supérieure de cet enton-noir pour projeter de l'eau sur le courant de laitier 44 ou faire ruisseler de l'eau le long de la paroi de l'entonnoir 41 et ~ .
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7~i~2 poursuivre le refroidissement du laitier entamé dans le chenal d'écoulement 38.
De 1 t entonnoir 41, le laitier 44 tombe sur le disque rotatif 36, tournant autour d'un axe, qui, dans le cas de la figure 4, est orienté suivant la direction de chute du laitier 44. La fonction de ce disque rotatif 36 est analogue à celle du tambour de désintégration des ~igures précédentes. Le laitier est projeté par la rotation du disque 36 à une certaine distance, fonction de la vitesse de rotation du disque. Comme dans le cas du brevet luxembourgeois 73 623, on peut prévoir une pulvérisa- -tion d'eau pour arroser le laitier projeté à partir du disque rotatif 36. Afin de limiter la trajectoire des particules ainsi projetées on peut prévoir, comme sur la figure 4, une ceinture ou bouclier 40 pour intercepter le laitier projeté par le disque r~tatif 36. Avec un tel bouclier 40, on peut avantageusement associer une bande transporteuse 42 pour récupérer le laitier expansé ou granulé en dessous du bouclier 40 et pour l'évacuer au fur et à mesure. Le treillis métallique de cette bande trans-porteuse 42 permet, en outre, un égouttage du laitier.
Il est possible de prévoir des gicleurs d'eau à la partie supérieure du bouclier 40, afin de pulvériser de l'eau sur le laitier projeté par le disque 36 et de favoriser le re-froidissement et le figement des koulettes de laitier expansé
ou granulé.
Il est à noter que l'installation n'est pas représentée a l'échelle sur la figure 4, car le rayon du bouclier 40, en comparaison avec celui du disque 36, est supérieur à ce qui est representé sur cette figure.
Afin de pouvoir ajuster les conditions de désintégra-tion du laitier expansé, on a prévu des disques de désintégration échangeables. C~est ainsi~que le disque 36 peut 8tre remplacé
par l'un des cônes de désintégration 46 ou 48 illustrés sur les figures 5 respectivement 6. C~acun de ces cônes~est pourvu d'une série de nervures placées sur le côté recevant le laitier. Le choix entre les deux cônes 46 et 48 dépend de la vitesse de rota-tion et de la distance à laquelle on veut projeter le laitier.
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75~2 Si cette distance est relativement faible, on utilisera le c8ne 46 dont la pointe est tournée vers l'entonnoir 41. Par contre, si l'on travaille à vitesse élevée et que l'on veut projeter le laitier à une grande distance, on utilisera le cone 48 dont la partie creuse est tournée vers l'entonnoir 41.
Il est bien entendu possible d'utiliser tout un jeu de cônes de désintégration, ayant des angles d'ouverture différents et parmi lesquels on fera le choix en fonction des conditions de désintégration.
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Claims (14)
1. Procédé de traitement de laitier métallurgique dans le-quel intervient une désintégration mécanique d'un courant de laitier pyroplastique formé par un refroidissement initial à
l'eau d'un courant de laitier en fusion, ce refroidissement com-prenant une première phase au cours de l'écoulement du courant continu de laitier à travers un chenal incliné dans lequel on injecte une quantité variable d'eau sous pression par le fond, suivie d'une deuxième phase au cours de la chute sensiblement libre du courant de laitier sur un dispositif de désintégration mécanique, caractérisé en ce que l'on accélère ou ralentit la phase de refroidissement initial du laitier en fonction des pro-priétés de celui-ci et en ce que l'on modifie l'intensité et/ou la durée de la désintégration mécanique en fonction des proprié-tés physiques et granulométriques du laitier à produire.
l'eau d'un courant de laitier en fusion, ce refroidissement com-prenant une première phase au cours de l'écoulement du courant continu de laitier à travers un chenal incliné dans lequel on injecte une quantité variable d'eau sous pression par le fond, suivie d'une deuxième phase au cours de la chute sensiblement libre du courant de laitier sur un dispositif de désintégration mécanique, caractérisé en ce que l'on accélère ou ralentit la phase de refroidissement initial du laitier en fonction des pro-priétés de celui-ci et en ce que l'on modifie l'intensité et/ou la durée de la désintégration mécanique en fonction des proprié-tés physiques et granulométriques du laitier à produire.
2. Installation pour la mise en oeuvre d'un procédé selon la revendication 1, comprenant un dispositif de désintégration mé-canique d'un courant de laitier pyroplastique en fusion issu d'un haut fourneau, ainsi qu'un chenal d'écoulement incliné
pourvu de moyens pour injecter de l'eau par le fond de ce chenal, caractérisée en ce que le chenal d'écoulement est à inclinaison variable et en ce que le dispositif de désintégration comporte des éléments actifs ajustables et/ou échangeables.
pourvu de moyens pour injecter de l'eau par le fond de ce chenal, caractérisée en ce que le chenal d'écoulement est à inclinaison variable et en ce que le dispositif de désintégration comporte des éléments actifs ajustables et/ou échangeables.
3. Installation selon la revendication 2, caractérisée en ce que le dispositif de désintégration est constitué par un tambour rotatif muni de palettre traversant des fentes longi-tudinales de la surface de ce tambour et articulées sur un cylindre disposé coaxialement à l'intérieur du tambour et dont la position angulaire est ajustable par rapport à celui-ci.
4. Installation selon la revendication 3, caractérisée par des bavettes en matière flexible fixées le long des bords des-dites fentes afin d'empêcher la pénétration du laitier vers l'intérieur du tambour.
5. Installation selon les revendications 3 ou 4, caracté-risée par un tambour supplémentaire muni de palettes périphé-riques disposé en amont du tambour de désintégration et en aval du chenal d'écoulement incliné.
6. Installation selon les revendications 3 ou 4, caractéri-sée par un tambour supplémentaire muni de palettes périphériques disposé en amont du tambour de désintégration et en aval du chenal d'écoulement incliné, l'inclinaison des palettes dudit tambour supplémentaire étant ajustable.
7. Installation selon la revendication 2, caractérisée en ce que le dispositif de désintégration mécaniques est constitué
par un élément rotatif échangeable comprenant sur sa face rece-vant le courant de laitier une série de nervures radiales.
par un élément rotatif échangeable comprenant sur sa face rece-vant le courant de laitier une série de nervures radiales.
8. Installation selon la revendication 7, caractérisée par un entonnoir disposé en aval du chenal d'écoulement et destiné
à diriger le courant de laitier sur l'élément rotatif.
à diriger le courant de laitier sur l'élément rotatif.
9. Installation selon la revendication 8, caractérisée par une conduite d'eau pourvue de gicleurs disposés à la périphérie l'eau le long de la surface intérieure de cet entonnoir.
10. Installation selon les revendications 7, 8 ou 9, carac-térisée en ce que l'élément rotatif est constitué par un disque conçu pour tourner autour d'un axe disposé sensiblement dans l'axe de chute du laitier.
11. Installation selon les revendications 7, 8 ou 9, carac-térisée en ce que ledit élément rotatif est constitué par un élément conique dont la pointe est tournée vers le courant de laitier.
12. Installation selon les revendications 7, 8 ou 9, carac-térisée en ce que ledit élément rotatif est constitué par un élément conique dont la partie creuse intérieure est tournée en direction du courant de laitier.
13. Installation selon la revendication 7, caractérisée par un bouclier circulaire disposé autour dudit élément rotatif et destiné à intercepter les particules de laitier projetées par cet élément.
14. Installation selon la revendication 13, caractérisée par une bande transporteuse sans fin, constituée par un-treillis métallique et disposée en-dessous dudit bouclier.
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MKEX | Expiry |