Brevet FR2001645A1 — publié le 19690926

L1invention concerne un procédé pour la production d1éponge de fer à faible teneur en soufre par réduction directe dans un four rotatif de matières contenant dé 1'oxyde de fer au moyen d'un agent de réduction solide contenant du carbone, intro-5 duit par l'extrémité de décharge du four, avec addition de matières solides destinées à fixer le soufre directement dans la zone de réduction du four rotatif. Pour de nombreuses opérations de traitement ultérieur, l'éponge de fer doit avoir une faible teneur en soufre. Pour 10 éviter l'absorption de soufre ou pour abaisser la teneur en soufre, on ajoute à la charge du four des matières fixatrices, notamment des composés alcalino-terreux, par exemple la castine ou la dolomite, qui fixent le soufre. Cela est particulièrement important lorsque l'agent de réduction employé contient beaucoup de 15 soufre. Cette addition de matières destinées à fixer le soufre représente une complication du procédé de réduction directe et nécessite une préparation complémentaire du produit de décharge et, par conséquent, elle doit être maintenue à un niveau aussi faible que possible. 20 3n cas de chargement central d'agents de réduction pau vres en gaz, tels que l'anthracite et le coke dç basse carbonisation, qui sont déjà largement désulfurés ou qui sont partiellement désuifures lors du dégazage dans les zones du four rotatif dans lesquelles aucun fer métallique n'est présent, l'addition de 25 matières destinées à fixer le soufre atteint au moins 2£- pour une teneur en soufre de 0,025£ dans l'éponge de fer (Blast jTurnace and Sireel Plant, 50 (1962) pp. 977-989). En cas d'introduction de l'agent de réduction par l'extrémité de décharge du four rotatif, c'ést-à-dire directement 50 dans la zone de réduction, il est par contre nécessaire d'employer des quantités nettement supérieures de matières fixant le soufre, car le soufre entre en liaison avec le fer fraîchement formé. Ainsi, on introduisait jusqu'ici plus de 6f. de matières fixant le soufre, par rapport à la charge de minerai, dans une grosseur 35 de grains de 1 à 5 mm avec un tamisat aussi réduit que possible, pour obtenir une teneur en soufre de 0,03 à 0,Ç6£ dans l'éponge de fer. : l'invention a pour but de maintenir à un niveau aussi faible que possible l'addition de matières fixant le soufre dans 40 le cas de l'introduction de l'agent de réduction contenant du 6902892 2 2001645 carbone par l'extrémité, de-décharge du-four rotatif - notamment lorsqu'on utilisa des agents de réduction riches en gaz -, et d'obtenir toutefois des faibles teneurs en soufre dans T'éponge de fer, sans introduire de perturbations dans le fonctionnement 5 du four du fait d'agglomérations ou similaires. Conformément à l'invention, ce but est atteint par le fait qu'au moins une partie, de préférence supérieure à 50"', des matières solides fixatrices du soufre nécessaires est chargée directement dans la zone de réduction du four rotatif, la quanti-10 té totale des matières fixatrices du soufre introduites s'élevant au maximum à 4£ en poids et de préférence à 2f.[ en poids par rapport à la charge de minerai. A titre de matières fixant le soufre, on utilise des composés alcalino-terreux, par exemple la lastine ou la dolomite. 15 De préférence, la quantité totale des matières fixant le soufre est chargée directement dans la zone de réduction du four rotatif. Les matières fixant le soufre peuvent être chargées dans le four rotatif-en mélange avec les agents de réduction solides 20 contenant du carbone ou isolément. De préférence, les matières fixant le soufre sont insufflées dans le four rotatif par l'extrémité de décharge de celui-ci et, dans ces conditions, sont réparties sur une longueur notable de la zone de réduction, au moins égale à 10 m, sur la sur-25 face de la charge. Cette répartition s'effectue par un réglage de l'angle du dispositif d'insufflation par rapport à l'axe du four, par un réglage de la vitesse du gaz porteur et par un réglage de la répartition granulométrique de la matière fixant le soufre. la granulométrie est particulièrement favorable pour le 30 procédé lorsqu'au moins 8Cp des matières se.situent au-dessous de 1 mm, la limite supérieure étant à 2 mm et la limite inférieure au-dessus de la finesse de la poussière, de préférence 0,1 mm. Il est possible d'éliminer une proportion de poussière éventuellement présente dans la matière de fixation du soufre 35 avant que celle-ci soit chargée dans le four rotatif, par des opérations simples de séparation, par exemple par élutriation. Les avantages du procédé de l'invention jonsistent essentiellement en les points suivants: Avec moins d'addition de matières de fixation du soufre, 40 il est possible d'obtenir une très bonne désuifuration de l'éponge 6902892 2001.645 de fer. Ainsi, par example, on peut obtenir une éponge de fer ayant une teneur en soufre inférieure à 0,02£ en moyenne par addition de 2^ de castine ayant une grosseur de grains comprise entre 0,1 et 1 mm, même si le charbon utilisé contient 1f. de 5 soufre. Plus la matière de fixation du soufre est fine, plus est faible la fraction contenant du charbon dans le produit non magnétique de la décharge du four - après sa séparation - qui doit être soit mise au rebut, soit débarrassée de l'agent de dé-10 sulfuration consommé et des cendres de charbon par des dispositions appropriées avant d'être recyclée dans le four rotatif, et plus lôs pertes de support solide au carbone sont réduites en conséquence. Même lorsque des charbons riches en gaz sont introduits 15 directement dans la zone de réduction par l'extrémité de décharge du four rotatif - ce qui est apparu ces derniers temps comme un mode opératoire avantageux au point de vue technique et économique -, on peut obtenir, selon le procédé de l'invention, avec de plus faibles quantités de matières fixant le soufre, une 20 éponge de fer à faible teneur en soufre, inférieure à 0,02;'. Les matières fixant le soufre peuvent être utilisées sous forme de grains fins, sans qu'il en résulte des perturbations du fonctionnement.- 6902892 4- 2001645 EETEID I C A TI 0 N S 1.- Procédé pour la production d'éponge de fer à faible teneur en soufre par réduction directe de matières contenant de l'oxyde de fer dans un four rotatif au moyen d'un agent de réduction solide contenant du carbone, introduit par l'extrémité 5 de décharge du four, avec addition de matières solides destinées à fixer le soufre directement dans la zone de réduction du four rotatif, caractérisé par le fait qu'au moins une partie, de préférence supérieure à 50 %, des matières solides fixatrices de soufre nécessaires est chargée directement dans la zone de réduc- 10 tion du four rotatif, la quantité totale des matières fixatrices du soufre introduites s'élevant au maximum à 4 % en poids et de préférence à 2 % en poids par rapport à la charge de minerai. 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la quantité totale de la matière de fixation du soufre 15 est directement chargée dans la zone de réduction. 3«- Procédé selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les matières de fixation du soufre sont chargées dans le four rotatif en mélange avec les agents solides de réduction contenant du carbone. 20 4.- Procédé selon les revendications 1,2,3 -, caractéri sé en ce que les matières de fixation du soufre sont insufflées dans le four rotatif par son extrémité de décharge et, dans ces conditions, sont réparties sur la charge sur une longueur importante de la zone de réduction, égale à 10 m au moins. 25 5»- Procédé selon les revendications 1,2,3,^caractérisé en ce que les matières de fixation du soufre sont mises en oeuvre avec une grosseur de grains inférieure à 1 mm pour 80 % au moins d'entre elles. 6.- Procédé selon les revendications 1,2,3j4-»5* caracté- 30 risé en ce que la limite granulométrique supérieure des matières de fixation du soufre est 2 mm. 7.--Procédé selon les revendicatifs 1,2,3»^,5j6,caractérisé en ce que la limite granulométrique inférieure des matières de fixation du soufre est au-dessus de la finesse de la poussière, 35 de préférence supérieure à 0,1 mm. 502892- 5 2001645 8.- Procédé selon les revendications 1,2,3»4-,5,6,7, caractérisé en ce que les charbons riches en gaz qui servent d'agents solides de réduction sont insufflés dans le four rotatif par son extrémité de décharge.