EP0933436A1 - Installation de fusion de dri (réduction directe de fer) et procédé de fusion à l'aide d'un tel dispositif - Google Patents

Installation de fusion de dri (réduction directe de fer) et procédé de fusion à l'aide d'un tel dispositif Download PDF

Info

Publication number
EP0933436A1
EP0933436A1 EP98870023A EP98870023A EP0933436A1 EP 0933436 A1 EP0933436 A1 EP 0933436A1 EP 98870023 A EP98870023 A EP 98870023A EP 98870023 A EP98870023 A EP 98870023A EP 0933436 A1 EP0933436 A1 EP 0933436A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
installation according
unit
installation
slag
iron
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP98870023A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
désignation de l'inventeur n'a pas encore été déposée La
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sidmar SA
Original Assignee
Sidmar SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sidmar SA filed Critical Sidmar SA
Priority to EP98870023A priority Critical patent/EP0933436A1/fr
Priority to PCT/EP1998/007550 priority patent/WO1999028512A1/fr
Priority to AT98963502T priority patent/ATE212068T1/de
Priority to BR9815151-7A priority patent/BR9815151A/pt
Priority to AU18749/99A priority patent/AU747093B2/en
Priority to CA002312035A priority patent/CA2312035A1/fr
Priority to CN98811778A priority patent/CN1083889C/zh
Priority to ES98963502T priority patent/ES2170547T3/es
Priority to DE69803224T priority patent/DE69803224T2/de
Priority to JP2000523386A priority patent/JP2001525487A/ja
Priority to KR1020007006019A priority patent/KR20010032730A/ko
Priority to EP98963502A priority patent/EP1034312B1/fr
Priority to PL98340798A priority patent/PL340798A1/xx
Publication of EP0933436A1 publication Critical patent/EP0933436A1/fr
Priority to US09/586,765 priority patent/US6419724B1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B7/00—Rotary-drum furnaces, i.e. horizontal or slightly inclined
    • F27B7/20—Details, accessories or equipment specially adapted for rotary-drum furnaces
    • F27B7/2083—Arrangements for the melting of metals or the treatment of molten metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B11/00—Making pig-iron other than in blast furnaces
    • C21B11/06—Making pig-iron other than in blast furnaces in rotary kilns
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B13/00—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
    • C21B13/08—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes in rotary furnaces
    • C21B13/085—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes in rotary furnaces wherein iron or steel is obtained in a molten state
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B13/00—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
    • C21B13/14—Multi-stage processes processes carried out in different vessels or furnaces
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/56—Manufacture of steel by other methods
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B7/00—Rotary-drum furnaces, i.e. horizontal or slightly inclined
    • F27B7/20—Details, accessories or equipment specially adapted for rotary-drum furnaces
    • F27B7/34—Arrangements of heating devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D17/00—Arrangements for using waste heat; Arrangements for using, or disposing of, waste gases
    • F27D17/30—Arrangements for extraction or collection of waste gases; Hoods therefor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B7/00—Rotary-drum furnaces, i.e. horizontal or slightly inclined
    • F27B7/20—Details, accessories or equipment specially adapted for rotary-drum furnaces
    • F27B7/32—Arrangement of devices for charging
    • F27B7/3205—Charging
    • F27B2007/3211—Charging at the open end of the drum
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B7/00—Rotary-drum furnaces, i.e. horizontal or slightly inclined
    • F27B7/20—Details, accessories or equipment specially adapted for rotary-drum furnaces
    • F27B7/22—Rotary drums; Supports therefor
    • F27B7/24—Seals between rotary and stationary parts

Definitions

  • the present invention relates to a liquid iron production facility, allowing carry out the final DRI merger and reduction, which are iron sponges or iron carbides produced at the outset of iron oxides by a direct reduction process, in a rotary melting furnace with horizontal axis of rotation.
  • DRIs are obtained in particular for example by gas reduction (HYL, Midrex process) or by reduction from carbon sources as in SL-RN, Fastmet, Inmetco or Circofer, Comet or according to the patent application filed by the plaintiff on 01/28/1998.
  • the DRI is directly, after its production, implemented in the melting furnace, for reduce latent heat loss.
  • the invention relates also on a process using the installation described.
  • the invention aims to produce cast iron liquid, preferably desulfurized, for processing steels from eg electric ovens or BOF type converters, in order to reduce the duration of the development cycle of these compared to the cycles to charging of DRI.
  • the invention aims to achieve a design constructive that is simple, compact and inexpensive.
  • the installation of the invention also aims to obtain an increased service life of the refractory lining that the typical phenomena of erosion and attack chemical appearing in the slag, for example in an electric oven, are avoided due to the continuous rotation of the melting furnace around its axis of horizontal rotation.
  • the equipment in the casting area is particularly simple and safe, no capping machine and drilling for casting is only required as in the case of a blast furnace casting floor.
  • the process produces a slag, characteristics close to that of blast furnaces, can be easily valued which is not the case for dairy produced by direct loading of DRI into a steel making process.
  • the installation according to the invention is essentially constituted by the power supply unit of the material to be treated, preferably coming directly of a DRI production unit, at a temperature also as high as possible.
  • This feed element leads to one end of a rotary tubular oven whose end opposite is open and connected on the one hand to a unit removal of pig iron and slag, preferably in funnel-shaped, and secondly to an evacuation unit gases.
  • a burner located on the supply side ensures the heat input necessary for the melting of the material to be treated while an injection lance, located at the other end of the oven, performs the desulfurization of the bath.
  • the burner can be placed on the drain side or even split if the behavior of the merger requires it.
  • the constituent elements of the installation are mounted on a chassis common so that you can tilt the whole.
  • conventional oven is preferably mounted on crowns resting on rollers driven by motors and adequate transmissions.
  • the exhaust gas unit collects basically hot flue gases, and it's preferably connected directly to the installation of production of DRI which provides the material to be treated in the installation.
  • the supply unit is consisting of a feed chute or any other adequate supply system such as an Archimedes screw, which is mounted on a disc into which also opens the universal burner.
  • a powdered coal injector in order to on the one hand to avoid reoxidation of the charge, and on the other hand to carry out the final reduction of the iron sponge and to add to the bath the carbon necessary to obtain a quality cast iron.
  • This disc is fixed and connects to a end of the rotary kiln, for example through double seals mounted on a compensator, the intermediate chamber of the seal which can preferably be pressurization of inert gas, preferably nitrogen, the assembly allowing the relative movement between the disc fixed and the rotary kiln and taking up the expansions thermal.
  • the power unit is itself connected to a duct or a trough connected to the unit of DRI production.
  • the pivot point of the chassis view of adjusting the inclination of the axis of rotation of the oven fusion, is ideally located at the center of the connection surface of the supply duct. This device makes it possible to adjust the flow rate of cast iron to be removed or even interrupt the payment, for example to change the liquid iron discharge device.
  • a valve preferably a double valve, which allows the passage of solids but prevents gas reflux to the furnace for producing DRI, can be planned, preferably upstream of the point of aforementioned rotation.
  • the evacuation unit for gas is connected by a compensator of the same type as above to a fixed external duct.
  • the whole installation is of course provided with a coating of refractory material.
  • FIG. 1 The installation shown in Figure 1 is essentially consisting on the one hand by a rotary kiln 1 provided at one end (upstream end taking into account the direction of material movement) by one unit supply 3 of DRI 2 and at the other end (side downstream) of an opening 4 connected to a discharge unit 7 of liquid iron and slag and one unit gas exhaust 9.
  • FIG. 2 shows the power unit 3 composed inter alia of a disk 3, forming a buffer, provided with an inclined feed chute 6.
  • a burner 13 opens into an oven.
  • the length of penetration of the burner into the oven is adjustable in order to optimize the fusion of the heap of DRI 31 to the inlet of the oven 1.
  • This burner can be mounted on the side opposite, it can also be split by having a burner on each side.
  • Disc 3 can also be provided with an injector 14 of powdered coal.
  • a joint sealing device 19 allows the rotation of the oven by compared to fixed disk.
  • the other end of the oven is open and leads on the one hand to unit 35 and on the other hand to unit 9.
  • Suitable seals 20 are again designed to allow the oven to rotate.
  • the assembly constituted by the oven 1 and the units 3, 7 and 35 (or 37) is carried by a chassis 15. It is on this chassis that rollers are mounted 25 supporting the rotary kiln 1. This kiln is itself provided of crowns 23 resting on the rollers. The rollers 25 are driven directly or indirectly by a motor.
  • Connecting the ends of the trunking 6 to the duct 5 is produced by a compressible element 21.
  • the entire chassis, with the rotary 1 and stationary equipment 3, 7 and 35 (or 37) that supports, can be tilted from the horizontal on the pivot point 34 located at this connection.
  • connection to the gas 7 to a recycling duct 9 to the DRI oven and its tightness is achieved by a compensator 29.
  • a second work situation is that in which the oven must undergo a major overhaul. In this case, it suffices to separate the chute 6 from the conduit 5 to be able to move the chassis with the unit integrated.
  • the installation can also be dismantled by separating the oven 1 from the unit 3 at one end and units 7 and 35 (or 37) at the other end (with disassembly, of course, of the various seals and compensators).
  • the installation of the invention is designed so that it can be very quickly be dismantled and replaced by a complete reserve installation, partially dismantled and replaced by one of its components constitutive.
  • Both oven 1 and units 3, 7, 9 and 35 (or 37) are provided with a refractory lining adequate capable of withstanding temperatures and charge.
  • the liquid iron discharge unit which preferably affects the shape of a funnel 35 as represented in figure 1, can be provided with a siphon 37 as for example shown in FIG. 3, a dam 43 ensuring the separation of the slag 41 and the cast iron produced 39.
  • the geometry of the disc 3 as well as that of the oven liner 1 where they join is chosen in a timely manner to ensure the best possible operation of the installation.
  • the material to process in addition to its merger, undergoes a final reduction in the furnace and carburetion up to a content of 4% carbon through the injection of powdered coal.
  • the heat necessary for the fusion is ensured essentially by radiation from the burner flame above of the load and by that of the walls of the furnace.
  • the hot refractory lining of the rotary kiln heats the bath by direct contact.
  • the burner mounted on disc 3 can advantageously be moved longitudinally relative to the axis of rotation of the oven for adjustments that allow in particular to avoid reoxidation of the material powered.
  • a double non-return valve 17 for gases which nevertheless allows the passage of solids fed into the oven.
  • This check valve is intended to prevent backflow of gases from combustion of the burner.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Muffle Furnaces And Rotary Kilns (AREA)

Abstract

La présente invention concerne une installation et procédé de fusion caractérisée en ce qu'elle est constituée essentiellement d'une unité d'alimentation de la matière à traiter (3) débouchant à une extrémité d'un four tubulaire rotatif (1) dont l'extrémité opposée (4) est ouverte et raccordée d'une part à une unité, de préférence en forme d'entonnoir (31), d'evacuation de la fonte liquide et du laitier, et d'autre part à une unité d'évacuation des gaz (9), un brûleur (12,13) assure l'apport thermique nécessaire pour la fusion de la matière à traiter tandis qu'une lance (11) à injection assure la désulfurisation du bain de fonte. <IMAGE>

Description

Objet de l'invention
La présente invention concerne une installation de production de fonte liquide, permettant de réaliser la fusion et la réduction finale de DRI, qui sont des éponges de fer ou de carbures de fer produits au départ d'oxydes de fer par un procédé de réduction directe, dans un four de fusion rotatif à axe de rotation horizontal.
Arrière-plan technologique à la base de l'invention
Les DRI sont notamment obtenus par exemple par réduction gazeuse (procédé HYL, Midrex) ou par réduction à partir de sources carbonées comme dans les procédés SL-RN, Fastmet, Inmetco ou Circofer, Comet ou suivant la demande de brevet déposée par la demanderesse le 28/01/1998.
De préférence, le DRI est directement, après sa production, mis en oeuvre dans le four de fusion, pour réduire les pertes de chaleur latente.
En particulier, on vise à réaliser d'une part un chargement continu à chaud du DRI et d'autre part une évacuation continue de la fonte et du laitier.
On vise en particulier la production en continu d'une fonte désulfurée et séparée du laitier, d'une consommation énergétique réduite et économique de par le choix des combustibles et de par une récupération d'énergie par recyclage des gaz de combustion dans l'installation en amont.
A titre complémentaire, l'invention porte également sur un procédé mettant en oeuvre l'installation décrite.
Buts de l'invention
L'invention vise à produire de la fonte liquide, de préférence désulfurée, pour l'élaboration d'aciers au départ par exemple de fours électriques ou de convertisseurs de type BOF, dans le but de réduire la durée du cycle d'élaboration de ceux-ci par rapport aux cycles à enfournement de DRI.
L'invention vise à réaliser une conception constructive qui soit simple, compacte et bon marché.
Elle vise également à recourir à des sources énergétiques peu coûteuses, tels que du gaz naturel, du gaz de cokerie et/ou du charbon en poudre ainsi que des combustibles provenant de déchets recyclés à haute valeur énergétique tels que des huiles, des matières plastiques, etc. qui ont été conditionnés à cet effet, comparées aux fours classiques électriques, en particulier aux fours à induction ou à arc.
L'installation de l'invention vise encore à obtenir une durée de vie accrue du revêtement réfractaire du fait que les phénomènes typiques d'érosion et d'attaque chimique apparaissant au niveau du laitier, par exemple dans un four électrique, sont évités du fait de la rotation continue du four de fusion autour de son axe de rotation horizontal.
On vise également à éviter le recours à une installation séparée de dépoussiérage et à obtenir une récupération quasiment totale de la chaleur latente des gaz de combustion dans les installations situées en amont du four de fusion.
Grâce à la conception spécifique des éléments constitutifs de l'installation, on souhaite pouvoir réaliser de manière simple un échange d'une unité nécessitant un renouvellement du revêtement par une unité de rechange sans interruption significative de la production.
L'équipement de la zone de coulée est particulièrement simple et sûr, aucune machine de bouchage et de forage pour la coulée n'étant nécessaire comme dans le cas d'un plancher de coulée de haut fourneau.
On vise également à obtenir un procédé économique de production de fonte, aussi bien pour les investissements que pour les frais d'exploitation, qui reste rentable même pour des petits modules ne produisant par exemple que 250 kt par an.
De manière générale, on vise à pouvoir opérer avec un personnel plus réduit, du fait que l'installation et son utilisation sont à la fois simples et fiables, de même le degré de risque et par conséquent d'accident est très réduit par rapport aux installations connues.
Le procédé produit un laitier, de caractéristiques proches de celui des hauts fourneaux, pouvant être facilement valorisé ce qui n'est pas le cas du laitier produit par chargement direct de DRI dans un procédé d'élaboration de l'acier.
D'autres buts atteints par l'invention et avantages spécifiques seront décrits ci-après.
Eléments caractéristiques de l'invention
L'installation selon l'invention est constituée essentiellement par l'unité d'alimentation de la matière à traiter, provenant de préférence directement d'une unité de production de DRI, à une température aussi haute que possible. Cet élément d'alimentation débouche à une extrémité d'un four tubulaire rotatif dont l'extrémité opposée est ouverte et raccordée d'une part à une unité d'évacuation de la fonte et du laitier, de préférence en forme d'entonnoir, et d'autre part à une unité d'évacuation des gaz. Un brûleur situé du côté de l'alimentation assure l'apport thermique nécessaire pour la fusion de la matière à traiter tandis qu'une lance à injection, située à l'autre extrémité du four, réalise la désulfurisation du bain. Le brûleur peut être placé côté vidange ou même être dédoublé si le comportement de la fusion l'exige.
De préférence, les éléments constitutifs susmentionnés de l'installation sont montés sur un châssis commun de manière à pouvoir incliner l'ensemble. De manière classique, le four est de préférence monté sur des couronnes reposant sur des galets entraínés par des moteurs et transmissions adéquats.
L'unité d'évacuation des gaz recueille essentiellement des gaz de combustion chauds, et elle est de préférence raccordée directement à l'installation de production de DRI qui fournit la matière à traiter dans l'installation.
Avantageusement, l'unité d'alimentation est constituée d'une goulotte d'alimentation ou de tout autre système d'alimentation adéquat tel qu'une vis d'Archimède, qui est monté sur un disque dans lequel débouche également le brûleur universel. Sur ce disque peuvent être montés simultanément un injecteur de charbon en poudre afin d'une part d'éviter une réoxydation de la charge, et d'autre part de réaliser la réduction finale de l'éponge de fer et d'ajouter au bain le carbone nécessaire à l'obtention d'une fonte de qualité.
Ce disque est fixe et se raccorde à une extrémité du four rotatif, par exemple par le biais de joints à double étanchéité montés sur un compensateur, la chambre intermédiaire du joint pouvant de préférence être mise sous pression de gaz inerte, de préférence d'azote, l'ensemble permettant le mouvement relatif entre le disque fixe et le four rotatif et reprenant les dilatations thermiques.
De manière similaire, à l'autre extrémité du four rotatif des dispositifs similaires reprennent la dilatation et permettent la rotation de l'extrémité opposée du four par rapport à l'unité d'évacuation de la fonte et du laitier.
L'unité d'alimentation est elle-même raccordée à un conduit ou à une goulotte raccordé à l'unité de production de DRI. Le point de pivotement du châssis, en vue d'ajuster l'inclinaison de l'axe de rotation du four de fusion, se situe idéalement au niveau du centre de la surface de raccordement du conduit d'alimentation. Ce dispositif permet de régler le débit de fonte à évacuer ou même d'en interrompre le versement, par exemple pour changer le dispositif d'évacuation de la fonte liquide.
Avantageusement un clapet, de préférence un double clapet, qui permet le passage des matières solides mais empêche un reflux gazeux vers le four de production de DRI, peut être prévu, de préférence en amont du point de rotation susmentionné.
De la même manière, l'unité d'évacuation des gaz est raccordée par un compensateur du même type que ci-dessus à un conduit fixe extérieur.
L'ensemble de l'installation est bien entendu pourvu d'un revêtement en matière réfractaire.
D'autres détails et caractéristiques de l'invention apparaítront à la lecture de la description qui suit d'une forme d'exécution préférée de l'invention.
Brève description des figures
La figure 1
représente une coupe schématique d'une installation selon l'invention, avec son raccordement à une goulotte d'alimentation du DRI ainsi que son raccordement à l'équipement d'évacuation de la matière traitée et à l'installation d'évacuation des gaz.
La figure 2
représente une vue du disque fixe monté sur l'extrémité d'alimentation du four rotatif.
La figure 3
représente une vue d'un dispositif de séparation de fonte liquide et de laitier, avec joint d'étanchéité permettant la rotation du four par rapport aux éléments non rotatifs de l'invention.
Nomenclature des figures
  • 1. Four rotatif.
  • 2. DRI.
  • 3. Unité d'alimentation (disque).
  • 4. Ouverture côté aval.
  • 5. Conduit d'alimentation.
  • 6. Goulotte d'alimentation.
  • 7. Unité d'évacuation de fonte liquide, de laitier et des gaz.
  • 9. Conduit d'évacuation des gaz.
  • 11. Lance de désulfurisation.
  • 12. Brûleur.
  • 13. Brûleur.
  • 14. Injection de charbon en poudre.
  • 15. Châssis.
  • 17. Double clapet.
  • 19. Joint d'étanchéité.
  • 20. Joint d'étanchéité.
  • 21. Elément compressible.
  • 23. Couronnes.
  • 25. Galets.
  • 27. Fenêtre d'observation.
  • 29. Compensateur.
  • 31. Tas de DRI.
  • 32. Débordement de la charge liquide.
  • 33. Gaz.
  • 34. Point de pivotement.
  • 35. Entonnoir.
  • 37. Siphon.
  • 39. Fonte.
  • 41. Laitier.
  • 43. Barrage.
  • 45. Charge liquide.
  • Description d'une forme d'exécution préférée de l'invention
    L'installation représentée à la figure 1 est constituée essentiellement d'une part par un four rotatif 1 pourvu à une extrémité (extrémité d'amont compte tenu du sens de déplacement des matières) d'une unité d'alimentation 3 de DRI 2 et à l'autre extrémité (côté aval) d'une ouverture 4 raccordée à une unité d'évacuation 7 de la fonte liquide et du laitier et à une unité d'évacuation des gaz 9.
    La figure 2 représente l'unité d'alimentation 3 composée entre autres d'un disque 3, formant tampon, pourvu d'une goulotte inclinée d'alimentation 6. Par ce même disque, un brûleur 13 débouche dans un four. La longueur de pénétration du brûleur dans le four est réglable afin d'optimaliser la fusion du tas de DRI 31 à l'entrée du four 1. Ce brûleur peut être monté du côté opposé, il peut également être dédoublé en disposant un brûleur de chaque côté. Le disque 3 peut être également pourvu d'un injecteur 14 de charbon en poudre. Un joint d'étanchéité périphérique 19 permet la rotation du four par rapport au disque fixe.
    L'autre extrémité du four est ouverte et débouche d'une part vers l'unité 35 et d'autre part vers l'unité 9.
    Des joints appropriés 20 sont à nouveau prévus pour permettre la rotation du four.
    L'ensemble constitué par le four 1 et les unités 3, 7 et 35 (ou 37) est porté par un châssis 15. C'est sur ce châssis que sont montés des galets 25 supportant le four rotatif 1. Ce four est lui-même pourvu de couronnes 23 reposant sur les galets. Les galets 25 sont entraínés directement ou indirectement par un moteur.
    Le raccordement des extrémités de la goulotte 6 au conduit 5 est réalisé par un élément comprimable 21.
    Le châssis dans son entièreté, avec les équipements rotatifs 1 et fixes 3, 7 et 35 (ou 37) qu'il supporte, peut être incliné par rapport à l'horizontale sur le point de pivotement 34 situé au niveau de ce raccordement.
    Deux situations de travail sont prévues. Dans la première situation, le four est en production, son axe de rotation étant légèrement incliné.
    Dans ce cas, par suite de la compressibilité du joint 21 de la goulotte 6 et du conduit 5, le mouvement de rotation maintient l'étanchéité de la liaison.
    Par suite de la longueur du four rotatif 1, même une faible inclinaison peut entraíner un déplacement vertical de l'ordre de 10 à 20 cm de l'extrémité aval du four.
    Le raccordement à l'unité d'évacuation des gaz 7 vers un conduit de recyclage 9 vers le four DRI et son étanchéité sont réalisés par un compensateur 29.
    Une seconde situation de travail est celle dans laquelle le four doit subir une réfection importante. Dans ce cas, il suffit de désolidariser la goulotte 6 du conduit 5 pour pouvoir déplacer le châssis avec l'unité intégrée. L'installation peut également être démontée en désolidarisant le four 1 de l'unité 3 à une extrémité et des unités 7 et 35 (ou 37) à l'autre extrémité (avec démontage, bien entendu, des différents joints et compensateurs).
    Il est alors possible, par exemple si l'on souhaite une réfection complète du manteau réfractaire du four 1, de le disposer par exemple verticalement, des moyens appropriés de manutention étant prévus à cet effet.
    Dans la pratique, l'installation de l'invention est conçue de manière à pouvoir être très rapidement soit démantelée et remplacée par une installation de réserve complète, soit partiellement démantelée et remplacée par un de ses éléments constitutifs.
    Il est par exemple possible de déconnecter très rapidement l'installation du four d'alimentation DRI et de procéder à son remplacement par une installation de rechange préchauffée.
    Divers équipements peuvent être prévus dans l'installation.
    Aussi bien le four 1 que les unités 3, 7, 9 et 35 (ou 37) sont pourvus d'un revêtement réfractaire adéquat capable de résister aux températures et à la charge.
    L'unité d'évacuation de la fonte liquide qui affecte de préférence la forme d'un entonnoir 35 comme représenté dans la figure 1, peut être pourvu d'un siphon 37 comme par exemple représenté dans la figure 3, un barrage 43 assurant la séparation du laitier 41 et de la fonte produite 39.
    De même, il est possible de prévoir dans la paroi faisant face à l'ouverture 4, une fenêtre d'observation 27 par exemple.
    Dans cette paroi, il est également possible de prévoir une lance de désulfurisation 11 ainsi qu'une lance à oxygène située à la partie supérieure du bord de l'ouverture 4 pour assurer un dégarnissage des dépôts de fonte et de laitier qui pourraient se former à ce niveau.
    La géométrie du disque 3 ainsi que celle du revêtement de four 1 à l'endroit où ils se joignent est choisie de manière opportune pour assurer le meilleur fonctionnement possible de l'installation.
    Par suite de l'inclinaison du four et bien entendu de sa forme représentée, il est nécessaire de garder un bain de matière fondue 31 tout en assurant un déplacement progressif de cette matière (de la gauche vers la droite dans la figure 1). La matière à traiter qui est alimentée est en principe plus légère que ce bain et "flotte" partiellement à sa surface.
    Il convient de noter que la matière à traiter, en plus de sa fusion, subit une réduction finale dans le four et une carburation jusqu'à une teneur à 4% en carbone grâce à l'injection de charbon en poudre.
    La chaleur nécessaire à la fusion est assurée essentiellement par rayonnement de la flamme du brûleur au-dessus de la charge et par celui des parois du four. En plus, le garnissage réfractaire chaud du four rotatif échauffe le bain par contact direct.
    Contrairement aux réacteurs de fusion et fours électriques dans lesquels des usures rapides du revêtement résultant de l'attaque par le laitier sont généralement observées, se traduisant par une usure locale, un phénomène d'usure locale n'est pas observé dans l'installation de l'invention, ce qui contribue fortement à sa longévité.
    Le brûleur monté sur le disque 3 peut avantageusement être déplacé longitudinalement par rapport à l'axe de rotation du four pour des réglages qui permettent notamment d'éviter une réoxydation de la matière alimentée. La même chose s'applique pour le brûleur 12 disposé éventuellement côté vidange.
    Avantageusement, on prévoit, de préférence dans le conduit d'alimentation 5, un double clapet anti-retour 17 pour les gaz qui permet cependant le passage des matières solides alimentées dans le four. Ce clapet antiretour est destiné à empêcher un refoulement des gaz de combustion du brûleur.
    Bien que l'on ait représenté une forme d'exécution préférée de l'invention, il doit être bien entendu que de nombreuses variantes d'exécution restent possibles dans le cadre de l'invention, en particulier des revendications qui suivent.

    Claims (20)

    1. Installation de fusion caractérisée en ce qu'elle est constituée essentiellement d'une unité d'alimentation de la matière à traiter débouchant à une extrémité d'un four tubulaire rotatif dont l'extrémité opposée est ouverte et raccordée d'une part à une unité, de préférence en forme d'entonnoir, d'évacuation du fer fondu et du laitier, et d'autre part à une unité d'évacuation des gaz, un brûleur multiple-emplois assurant l'apport thermique nécessaire pour la fusion de la matière à traiter.
    2. Installation selon la revendication 1 caractérisée en ce que les éléments constitutifs de l'installation sont montés sur un châssis commun de manière d'une part à pouvoir incliner le four rotatif et les équipements complémentaires sans interruption de la production et d'autre part de permettre un échange rapide de l'ensemble ou de certains des éléments constitutifs.
    3. Installation selon la revendication 1 ou 2 caractérisée en ce que l'unité d'alimentation est raccordée à un conduit ou goulotte monté sur l'unité DRI et qu'un point de pivotement du châssis en vue de réaliser une inclinaison de l'installation se situe de préférence au niveau de la ligne de raccordement, des compensateurs tels que des soufflets d'expansion assurant un raccordement étanche au gaz à ce niveau.
    4. Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisée en ce que le four est monté sur des couronnes reposant sur des galets entraínés par des moteurs et transmissions adéquats.
    5. Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisée en ce que l'unité d'évacuation des gaz recueille essentiellement des gaz de combustion chauds, et est de préférence raccordée directement aux équipements en amont qui fournissent la matière à traiter dans l'installation.
    6. Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisée en ce que l'unité d'alimentation en amont du four est constituée d'une goulotte d'alimentation ou de tout autre système d'alimentation adéquat tel qu'une vis d'Archimède, qui est monté sur un disque dans lequel débouche également le brûleur.
    7. Installation selon la revendication 6 caractérisée en ce que le disque comporte un injecteur de charbon en poudre afin, d'une part, d'éviter une réoxydation de la charge, et d'autre part, de réaliser la réduction finale de l'éponge de fer et d'ajouter au bain le carbone nécessaire à l'obtention d'une fonte de qualité.
    8. Installation selon la revendication 6 ou 7 caractérisée en ce que le disque est monté de manière non rotative et se raccorde à une extrémité du four rotatif grâce à un compensateur et à des joints à double étanchéité, alimenté au gaz inerte, capables de permettre le mouvement relatif entre le disque fixe et le four rotatif.
    9. Installation selon l'une quelconque des revendications 5 à 7 caractérisée en ce que l'extrémité aval du four rotatif comporte un dispositif semblable à celui décrit dans la revendication 8 permettant le mouvement relatif entre l'extrémité opposée du four et l'unité d'évacuation de la fonte et du laitier.
    10. Installation selon la revendication 1 à 9 caractérisée en ce qu'elle comporte des clapets qui permettent le passage des matières solides en empêchant un reflux gazeux.
    11. Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 10 caractérisée en ce que l'unité de sortie des gaz est raccordée à un conduit fixe extérieur par des compensateurs (soufflets d'expansion).
    12. Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 11 caractérisée en ce que l'unité d'évacuation du fer fondu affecte la forme d'un entonnoir et comporte un siphon assurant la séparation du laitier et de la fonte produite.
    13. Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 12 caractérisée en ce que la paroi faisant face à l'ouverture d'évacuation est pourvue d'une lance de désulfurisation de fonte, d'une fenêtre d'observation et éventuellement du brûleur inversé ou d'un deuxième brûleur.
    14. Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 13 caractérisée en ce que la paroi faisant face à l'ouverture d'évacuation comporte une lance à oxygène située à la partie supérieure du bord de l'ouverture pour assurer un dégarnissage des dépôts de fonte et de laitier qui pourraient se former à ce niveau.
    15. Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 14 caractérisée en ce que, par suite de l'inclinaison du four et de sa forme, il est possible de garder un bain de matière fondue tout en assurant un déplacement progressif de cette matière.
    16. Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 15 caractérisée en ce qu'un châssis basculant permet une interruption de la coulée continue pour permettre le remplacement des dispositifs de transfert remplis de fonte liquide.
    17. Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 16 caractérisée par l'absence de traitement de fumées.
    18. Procédé pour la fusion et la réduction finale de DRI caractérisé en ce que celle-ci est amenée dans un bain fondu d'une installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 17.
    19. Procédé pour la fusion et la réduction finale de DRI caractérisé en ce que l'énergie résiduelle est complètement récupérée.
    20. Procédé pour la fusion et la réduction finale de DRI caractérisé en ce que les déchets sont réévalués sous forme de laitier type laitier de haut fourneau.
    EP98870023A 1997-12-03 1998-02-06 Installation de fusion de dri (réduction directe de fer) et procédé de fusion à l'aide d'un tel dispositif Withdrawn EP0933436A1 (fr)

    Priority Applications (14)

    Application Number Priority Date Filing Date Title
    EP98870023A EP0933436A1 (fr) 1998-02-02 1998-02-06 Installation de fusion de dri (réduction directe de fer) et procédé de fusion à l'aide d'un tel dispositif
    ES98963502T ES2170547T3 (es) 1997-12-03 1998-11-20 Instalacion de reduccion de oxidos de hierro y de fusion de hierro.
    DE69803224T DE69803224T2 (de) 1997-12-03 1998-11-20 Anlage zur reduktion von eisenoxiden und schmelzen von eisen
    BR9815151-7A BR9815151A (pt) 1997-12-03 1998-11-20 Instalação para produção de ferro fundido lìquido
    AU18749/99A AU747093B2 (en) 1997-12-03 1998-11-20 Method for reducing iron oxides and smelting iron and installations therefor
    CA002312035A CA2312035A1 (fr) 1997-12-03 1998-11-20 Procede de reduction d'oxydes de fer et de fusion du fer et installations a cet effet
    CN98811778A CN1083889C (zh) 1997-12-03 1998-11-20 生产液体生铁的装置
    PCT/EP1998/007550 WO1999028512A1 (fr) 1997-12-03 1998-11-20 Procede de reduction d'oxydes de fer et de fusion du fer et installations a cet effet
    AT98963502T ATE212068T1 (de) 1997-12-03 1998-11-20 Anlage zur reduktion von eisenoxiden und schmelzen von eisen
    JP2000523386A JP2001525487A (ja) 1997-12-03 1998-11-20 酸化鉄を還元し鉄を精錬する方法及び装置
    KR1020007006019A KR20010032730A (ko) 1997-12-03 1998-11-20 산화철 환원 및 철 용융 방법과 그 설비
    EP98963502A EP1034312B1 (fr) 1997-12-03 1998-11-20 Installation de reduction d'oxydes de fer et de fusion du fer
    PL98340798A PL340798A1 (en) 1997-12-03 1998-11-20 Method of and apparatus for reducing iron oxides and smelting iron
    US09/586,765 US6419724B1 (en) 1997-12-03 2000-06-05 Method for reducing iron oxides and for melting iron and installations therefor

    Applications Claiming Priority (3)

    Application Number Priority Date Filing Date Title
    EP98870018 1998-02-02
    EP98870018 1998-02-02
    EP98870023A EP0933436A1 (fr) 1998-02-02 1998-02-06 Installation de fusion de dri (réduction directe de fer) et procédé de fusion à l'aide d'un tel dispositif

    Publications (1)

    Publication Number Publication Date
    EP0933436A1 true EP0933436A1 (fr) 1999-08-04

    Family

    ID=26152225

    Family Applications (1)

    Application Number Title Priority Date Filing Date
    EP98870023A Withdrawn EP0933436A1 (fr) 1997-12-03 1998-02-06 Installation de fusion de dri (réduction directe de fer) et procédé de fusion à l'aide d'un tel dispositif

    Country Status (1)

    Country Link
    EP (1) EP0933436A1 (fr)

    Cited By (2)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    CN1073628C (zh) * 1999-10-27 2001-10-24 冶金工业部钢铁研究总院 熔融还原炼铁的终还原装置及其方法
    EP2216419A2 (fr) 2009-02-10 2010-08-11 Milan Adelt Technologie d'affinage des déchets métalliques contenant du zinc dans un four rotatif

    Citations (3)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    GB1134901A (en) * 1965-03-11 1968-11-27 Soc Metallurgique Imphy Process for the reductive melting and refining of partly reduced iron
    US3746533A (en) * 1972-03-22 1973-07-17 L Moussoulos Process of producing ferro-nickel in a rotary furnace including pelletizing and pre-reducing ore
    FR2666816A1 (fr) * 1990-09-13 1992-03-20 Air Liquide Installation de fonderie a fours rotatifs et procede d'exploitation.

    Patent Citations (3)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    GB1134901A (en) * 1965-03-11 1968-11-27 Soc Metallurgique Imphy Process for the reductive melting and refining of partly reduced iron
    US3746533A (en) * 1972-03-22 1973-07-17 L Moussoulos Process of producing ferro-nickel in a rotary furnace including pelletizing and pre-reducing ore
    FR2666816A1 (fr) * 1990-09-13 1992-03-20 Air Liquide Installation de fonderie a fours rotatifs et procede d'exploitation.

    Non-Patent Citations (1)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Title
    GROSS G ET AL: "OPTIMIERTES SCHMELZEN VON EISEN IN DREHTROMMELOEFEN", GIESSEREI, vol. 79, no. 12, 8 June 1992 (1992-06-08), pages 510 - 514, XP000276625 *

    Cited By (2)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    CN1073628C (zh) * 1999-10-27 2001-10-24 冶金工业部钢铁研究总院 熔融还原炼铁的终还原装置及其方法
    EP2216419A2 (fr) 2009-02-10 2010-08-11 Milan Adelt Technologie d'affinage des déchets métalliques contenant du zinc dans un four rotatif

    Similar Documents

    Publication Publication Date Title
    EP1034312B1 (fr) Installation de reduction d&#39;oxydes de fer et de fusion du fer
    CN110923394A (zh) 炼钢设备及炼钢方法
    FR2520754A1 (fr) Procede et appareil pour l&#39;elaboration de fer en reacteur
    EP2176178A2 (fr) Four et procede oxy-combustible pour la fusion de matieres vitrifiables
    JP3564012B2 (ja) ロータリキルン
    SU923373A3 (ru) Газификатор угл
    WO2000079012A1 (fr) Procede de production de fonte liquide
    WO1997030320A1 (fr) Appareil et procede de prechauffage de dechets metalliques a base de fer
    JP5860064B2 (ja) 溶鉄及び鋼を製造する方法及び装置
    KR20040056270A (ko) 복합형 제강장치 및 방법
    CA2315920A1 (fr) Procede de reduction d&#39;oxydes de fer et installation a cet effet
    RU2583558C2 (ru) Способ повышения глубины проникновения кислородной струи
    BE1008579A6 (fr) Dispositif pour la fabrication d&#39;une eponge de fer a basse teneur en soufre.
    BE1004481A6 (fr) Procede et dispositif pour le traitement pyrometallurgique d&#39;une matiere pulverulente contenant un compose d&#39;un ou de plusieurs metaux.
    CN121994020A (zh) 一种具有侧烟道的转炉
    CN103994654B (zh) 一种可连续生产的回转炉及其生产方法
    JP3213322B2 (ja) 高生産性回転炉製鋼法
    CN100529109C (zh) 直接熔炼设备及方法
    KR20010032730A (ko) 산화철 환원 및 철 용융 방법과 그 설비
    FR2551674A1 (fr) Reacteur pour la production de gaz de reaction
    RU2044243C1 (ru) Устройство для получения чугуна, ферросплавов и передельных шлаков
    OA20744A (fr) Four de fusion d&#39;alliages ferreux de recyclage fonctionnant aux résidus agricoles et son procédé de fabrication.
    WO2012085444A1 (fr) Procede de fusion a chargement discontinu
    BE441611A (fr)
    CN105157418B (zh) 一种可连续投料的燃气回转熔炼炉及其生产方法

    Legal Events

    Date Code Title Description
    PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

    Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

    17P Request for examination filed

    Effective date: 19980226

    AK Designated contracting states

    Kind code of ref document: A1

    Designated state(s): AT BE CH DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE

    AX Request for extension of the european patent

    Free format text: AL;LT;LV;MK;RO;SI

    AKX Designation fees paid
    STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

    Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

    18D Application deemed to be withdrawn

    Effective date: 20000205