La présente invention se rapporte à un procédé pour le traite- ment métallurgique de constituants en grains fins du lit de fusion dans un
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geux de ce genre, par l'application duquel on atteint une consommation aussi faible que possible de combustible par tonne de métal extrait, par exemple de fer. Ce but est atteint, conformément à l'invention, par le fait que les constituants en grains fins du lit de fusion sont amenés sous la forme d'agglomérés hétérogènes et sont soumis au traitement métallurgique sous cette forme d'agglomérés, dans laquelle un mélange homogène des constituants des agglomérés est évité de façon prépondérante ou complète.
Dans des procédés au four à cuve du genre mentionné, pour le traitement métallurgique de minerais de fer, la consommation de combustible est d'autant plus faible qu'il est réduit plus de minerai de fer dans là partie supérieure de la cuve par les gaz montants, contenant de l'oxyde de carbone et, dans certaines circonstances, de l'hydrogène. La présente invention fournit un moyen nouveau avantageux d'atteindre une forte réduction par les gaz ou une forte réduction indirecte du minerai chargée
Un problème additionnel de la technique métallurgique dans le four à cuve consiste à agglomérer sous une forme appropriée des matières en grains fins, par exemple des minerais fins et du charbon fin ou du coke fin, pour pouvoir les traiter au four à cuve de la même manière que du minerai en morceaux et du charbon en morceauxo Le procédé selon l'invention fournit également un nouveau moyen possible de résoudre favorablement ce problème.
L'obtention d'une forte réduction du minerai par les gaz et de . la faible consommation de combustible qui y est reliée dans l'ouvrage du four à cuve équivaut à l'obtention d'un rapport aussi élevé que possible de l'acide carbonique à l'oxyde de carbone (CO) dans les gaz de gueulard sortant du four à cuve. En général, il se produit bien, dans la partie médiane de la cuve du four, une réduction poussée du minerai par les gaz
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action favorable est en partie neutralisée ensuite par une réaction en sens inverse, qui est rendue possible par le contact intime de l'acide carbonique, contenu dans les gaz montants, avec le combustible contenu dans la charge. Il se produit la réaction suivante :
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Par cette réduction de l'acide carbonique, l'action favorable de la réduction du minerai par les gaz est ainsi à nouveau annulée.. Il est par suite d'une grande importance d'arriver à diminuer, dans une mesure aussi grande que possible, la puissance réactionnelle du charbon par rapport à l'acide carbonique contenu dans les gaz montants. Il est désirable que la puissance réactionnelle du charbon soit réduite ou annulée dans la partie médiane seulement de la cuve du four, mais que, dans la partie inférieure de la cuve, où a lieu la combustion du charbon avec le vent chaud soufflé, une puissance réactionnelle aussi bonne que possible du charbon reste assurée.
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vention, de la manière suivantes le lit de fusion à traiter, est amené sous une forme d'agglomérés dans laquelle le charbon se trouve chaque fois
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extérieure, qui vient en contact avec les gaz montants, se trouve le minerai de fero
Un premier mode de réalisation de cette idée fondamentale est par exemple le suivants on connait des procédés pour l'agglomération de minerais fins, dans lesquels on prépare, à partir des minerais fins, par
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rique, appelés pelotes, qui sont ensuite durcis par une opération de cuissono Conformément au procédé selon l'invention, on enrobe des morceaux de coke dans ces pilotes. On peut le faire, par exemple, en chargeant un mélange de morceaux de coke, de grpsseur appropriée, et de minerai fin hu-
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que petit morceau de coke une couche de minerai Les pelotes sortant du tambour sont alors durcies de manière connue par une opération de cuisson,
On peut, dans l'application de l'invention, réaliser l'opération de formation de pelotes en préparant, dans le cas.où on dispose de coke fin, à partir de ce coke fin, dans certaines circonstances en y mélangeant une petite proportion de minerai fin, d'abord des pelotes de coke, qu'on charge alors à nouveau dans le tambour de roulement avec du minerai additionnel fin humide, de sorte qu'il se forme autour des pelotes de coke une couche de minerai fin. Le durcissement de ces pelotes a lieu par chauffage, de manière connue.
Un domaine important d'application du principe de la présente invention réside dans l'agglomération simultanée de minerais fins et de charbon fin. Conformément à la présente invention, on prépare des agglomérés de charbon et minerai ou des agglomérés de coke et de minerai, qui comportent du combustible dans leur partie intérieure et du minerai dans leur partie extérieure. La préparation de tels agglomérés hétérogènes peut avoir lieu par exemple avec une presse à cylindres.
Le dessin ci-joint représente schématiquement une telle presse
à cylindres. Entre les cylindres de presse 1 et 2 on change au milieu le charbon fin 3, le cas échéant additionné d'un liant, tandis qu'on fait arriver aux cylindres de presse, des deux côtés du charbon fin, le minerai fin 4 à agglomérer, qui est le cas échéant également additionné d'un liant. Les matières différentes sont comprimées entre les cylindres de presse en un boudin contenu 5, dans la partie médiane duquel se trouve le charbon fin aggloméré 6 et dont les couches extérieures sont formées par les couches agglomérées 7 et 8 de minerai fin. Pour améliorer l'opération d'agglomération et pour permettre une division plus facile du boudin aggloméré, il est avantageux de ménager, sur les surfaces des cylindres d'agglomération; des bourrelets en forme de coins, qui sont désignés sur le dessin par 9 et qui laissent des dépressions 10 dans le boudin.
Il est particulièrement avantageux de produire, par des bourrelets en forme de coins, disposés sur les surfaces des cylindres d'agglomération, une surface aussi crevassée que possible du boudin aggloméré, de sorte que celui-ci pré-
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lato Un tel boudin se laisse facilement briser par des dispositifs appropriés en un grand nombre de petits morceaux, qui, en particulier dans le cas de leur chargement dans des fours à cuve avec une faible hauteur de charge, permettent une courte durée de passage à travers le four.
Une surface aussi crevassée que possible de l'aggloméré hétérogène préparé conformément à l'invention est désirable également pour permettre un écoulement aussi régulier que possible des gaz montants à travers la charge dans la cuve du four. Il a en effet été constaté que, dans le cas du chargement d'un tel four avec des agglomérés réguliers avec des faces limites planes - comme par exemple dans le cas du chargement avec des agglomérés produits par une presse à boudin ou des agglomérés produits par des cylindres annulaires -, il se produit facilement des difficultés par le fait que d'assez grandes parties des agglomérés s'appliquent l'une
1 contre l'autre par leurs faces planes, de sorte que ces agglomérés se comportent, par rapport aux gaz montants, comme de grands morceaux compacts* L'action des gaz sur les agglomérés, par exemple pour l'obtention d'une réduction aussi complète que possible par les gaz, est ainsi naturellement fortement gênée. Mais si, conformément à l'invention, on crevasse fortement la surface des agglomérés, par exemple dans le cas où on donne à ces agglomérés la forme d'une tablette de chocolat, il existe, également entre des morceaux situés à côté l'un de l'autre, dans une mesure suffisante des canaux qui permettent un écoulement régulier des gaz.
Il n'est pas nécessaire qu'un boudin divisé de ce genre soit brisé complètement en petits morceaux, car même dans le cas de son changement dans le four sous forme d'assez grands morceaux, il off�e, en raison de la forme donnée à sa surface, une face d'attaque suffisamment grande aux gaz montant dans la cuve.
L'action des agglomérés hétérogènes décrits ou des pelotes hétérogènes mentionnées, dans le four à cuve, est la suivantes dans la partie médiane et dans la partie supérieure de la cuve, les gaz montants ne peuvent exercer une action mutuelle essentiellement que sur la partie du minerai constituant la face extérieure du lit de fusion. Le minerai aggloméré ou en forme de pelotes présente en général une grande porosité, de sorte qu'il est produit une réduction poussée du minerai par les gaz. Il se forme un gaz riche en acide carbonique, qui n'a pas la possibilité de venir en contact de manière notable avec la fraction de charbon contenue dans
le lit de fusion, de sorte qu'une réduction en retour de l'acide carbonique est empêchée dans une grande mesure. Il en résulte un gaz de gueulard pauvre comme puissance calorifique, et une faible consommation de charbon par tonne de fer extrait. Pendant la descente des agglomérés du lit de fusion dans la zone effusion du four, le minerai et le fer formé deviennent liquides par fusion sous l'action des gaz chauds montants. Le fer et le laitier primaire se séparent, sous forme liquide, des morceaux de charbon restants et ruissellent à travers l'ouvrage du four vers le bas. Le charbon restant est brûlé devant les tuyères de soufflage par le vent chaud soufflé; sa puissance réactionnelle est restée maintenue dans une mesure complète par le fait de sa séparation d'avec les couches extérieures, devenues liquides, des agglomérés du lit de fusion.
On a déjà essayé antérieurement de diminuer la puissance réactionnelle du coke pour le traitement métallurgique de fer dans le four à cuve par des enduits appliqués sur le coke. On a en particulier muni le coke, par immersion dans une bouillie de chaux, d'un enduit de chaux. La mesure selon l'invention dépasse notablement ce procédé connu et permet
de diminuer la puissance réactionnelle du,combustible en utilisant avantageusement en même temps du 'minerai fin ou du minerai fin et du charbon
fin. L'emploi de chaux comme enduit empêchant la réaction pour le charbon
à brûler dans le four à cuve présente d'ailleurs, par rapport au procédé selon l'invention, l'inconvénient qu'une liquéfaction de la chaux se produit seulement à des températures beaucoup plus élevées, notamment lors de
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ce réactionnelle du combustible est ainsi altérée également dans la zone de combustion du four à cuve, où une vitesse de réaction aussi élevée que possible est désirée. Dans le procédé selon l'invention, par contre, les
couches extérieures appliquées sur le charbon et empêchant la réaction se détachent, par suite de la fusion du fer et du laitier primaire,
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sorte que la puissance réactionnelle élevée de celui-ci dans la zone de combustion du four reste assurée. Pour atteindre un bas point de fusion du laitier primaire, il est avantageux dans certaines circonstances,dans <EMI ID=11.1>
matières d'addition appropriées, comme par exemple de la chaux. Pour la formation et l'extraction du laitier métallurgique, il peut d'ailleurs
être avantageux d'incorporer d'autres matières d'addition, telles que de
la chaux, sous forme de morceaux dans le lit de fusion ou à l'état finement divisé au charbon qui est l'un des constituants de celui-ci.
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fin et de charbon fin, qui était ensuite amené sous forme d'agglomérés.
Ce genre d'agglomérés homogènes ne peut pas atteindre les avantages obtenus conformément à l'invention. Précisément au sein de ces agglomérés,
l'acide carbonique, formé par la réduction de la fraction de minerai de
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certaines circonstances par l'action directe du carbone sur le minerai au
sein des agglomérés, se trouve à l'état finement divisé dans le squelette de- charbon de l'aggloméré. Lors de la combustion, il n'y a pas de possibilité que le fer finement divisé se réunisse à l'état liquide en amas plus grands et ruisselle, dans cet état, sous forme de gouttelettes, à travers
la zone d'oxydation du four et échappe ainsi essentiellement à l'oxydation en retour par l'oxygène du vent soufflé Au contraire, le fer finement divisé est brûlé avec le carbone devant-les tuyères de soufflage par
le vent soufflé. Dans le cas du traitement métallurgique d'agglomérés homogènes de ce genre, on a constaté par suite que-le four à cuve a tendance vers une allure brutale et vers une consommation élevée de combustible
par tonne de fer extrait. Ces inconvénients des agglomérés homogènes connus ne peuvent pas se produire dans le cas des agglomérés hétérogènes selon l'invention, car le fer, réduit dans la partie supérieure de la cuve,
se sépare du carbone déjà avanr d'atteindre la zone d'oxydation, par suite
de la fusion du fer et du laitier primaire.
REVENDICATIONS
1) Procédé pour le traitement métallurgique de constituants en
grains fins du lit de fusion dans un four à cuve, caractérisé en ce qu'on
amène les constituants du lit de fusion, consistant en minerais fins et
en combustible (par exemple charbon et/ou coke), sous la forme d'agglomérés hétérogènes et en ce qu'on les soumet au traitement métallurgique sous cette forme d'agglomérés, dans laquelle un mélange homogène des constituants des agglomérés est évité de façon prépondérante on complète.
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