Brevet FR2029660A1 — publié le 19701023

La présente, invention a trait d'une part à l'-utiïisa-. tiori d'une dispersion aqueuse de poussières provenant du dépoussiérage par voie humide de gaz sidérurgiques contenant des poussières à teneur en oxyde de fer, en particulier de gaz issus du 5 procédé par soufflage d'oxygène, d'autre part à un dispositif permettant cette utilisation, r Les gaz produits dans l'industrie sidérurgique lors du soufflage à l'oxygène ont une teneur élevée en oxydeIde fer. Lorsque l'on épure ces gaz au moyen d'un dépoussiérage par voie humide on recueille une eau schlammeuse contenant en dispersion cette poussière en quantité et èn concentration telles qu\on ne peut se permettre simplement de l'évacuer -à l'extérieur sous peine de souiller les cours d'eau. Il est donc habituel d'épaissir ce schlamm dans un épaississeur puis d'en abaisser en-^5 core la teneur en humidité, sous vide, afin que cette teneur ne dépasse pas 30 à 50%. Le produit ainsi obtenu est alors soit soumis à un séchage poussé, directement dans un autre appareil de déshydratation ou après avoir subi une pelletisation, soit mélangé, dans un malaxeur à vis, à un liant hydraulique tel que 20 la chaux. Ce n'est que lorsque le schlamm a subi ce séchage poussé qu'on l'utilise à nouveau, généralement comme additif pour lit de fusion, tandis que l'eau épurée est renvoyée dans l'installation de dépoussiérage. La présente invention a pour but de traiter sans 25 grands frais l'oxyde de fer capté lors d'un dépoussiérage par voie humide, et de le réemployer. Pour cela,' l'invention prévoit qu'une dispersion aqueuse de poussières produite lors du dépoussiérage de gaz contenant des poussières à teneur en oxyde de fer, en particulier de gaz issus du procédé-par.sôuffla-30 ge d'oxygène, est utilisée pour humidifier la charge d^installations de préparation de minerais, par "exemple 'la charge,.'d'installations de frittage et de pelletisation. Cët'te nouvelle utilisation représente une économie considérable, étant donné que toutes les opérations de séchage mentionnées plus haut sont sup-35 primées et qu'en outre le transport de la dispersion aqueuse des poussières peut être assuré de façon extrêmement simple dans des tuyauteries, alors que les gâteaux de filtre procuits jusqu'à présent requièrent un mode de transport beaucoup plus complexe. 69 43993 2 2029660 Il y a intérêt à ce que la dispersion aqueuse de poussières soit soumise à un épaississage correspondant au besoin eri eau de la charge des installations de préparation de minerais. Dans un dispositif "de mise en oeuvre du procédé selon 5 1•invention, il s'est révélé avantageux de disposer, dans lia tuyauterie qui véhicule la dispersion d'un épaississeur à un mélangeur de 1'alimentation de l'installation- de traitement de minerais, une pompe dont le débit peut être réglé en fonction des besoins en eau de ladite alimentation. • 10 Afin de pouvoir remédier le plus facilement possible à d'éventuels colmatages dans la tuyauterie de transport de la dispersion aqueuse, il est recommandé que dans un dispositif destiné à mettre en oeuvre le procédé selon l'invention,' au moins une conduite d'eau de rinçage débouche dans la tuyauterie •*■5 allant d'un épaississeur à un mélangeur, en Un endroit proche de 1'épaississeur ou du mélangeur, cette conduite pouvant être isolée par rapport à cet épaississeur ou à ce mélangeur, et que par ailleurs une conduite de décharge pour l'eau de rinçage de la tuyauterie de transport soit branchée en un point proche du 20 mélangeur ou de l'épaississeur, cette décharge pouvant être isolée par rapport à ce mélangeur ou à cet épaississeur.. La conduite de décharge peut renvoyer indirectement ou directement dans 1'épaississeur. Le dessin annexé représente schématiquement un exem-25 pie d'exécution de l'invention. Partant d'une installation de dépoussiérage par voie humide une tuyauterie 1 conduit à un hydrocyclone 2 dont la sortie liquide est raccordée par -une conduite 3 à un épaississeur 4, tandis que sa sortie solides est raccordée par une con-30 duite 5 à un bassin 6 sur- le fond incliné duquel est disposé un élévateur à chaîne 7. Du bassin 6 une tuyauterie de débordement 8 mène à l'épaississeur 4, tandis que de ce dernier.une conduite de retour 9 renvoie le liquide à l'installation de dépoussiérage par voie humide. De la partie inférieure de l'épaississeur 35 4 sortent deux tuyauteries à schlamm 10 et 11 dans chacune desquelles est prévue une pompe à schlamm 12 ou 13. Ces deux tuyauteries se réunissent pour ne plus en former qu'une, repérée 14, qui conduit à tin tambour mélangeur 15 .pour le minerai à 69 43993 " 2029660 fritter. Une tuyauterie d'eau de rinçage 17 munie d'une pompe 16 se divise en trois branches 18, 19 et 20 qui débouchent respectivement dans les tuyauteries à schlamm 10, 11 et 14. De l'extrémité de la tuyauterie à schlamm 14 proche du tambour mélangeur 5 15 part une conduite de décharge d'eau de rinçage 21 qui mène au bassin 6. En outre, une conduite d'eau industrielle 22 débou- ■ che dans la tuyauterie à schlamm 14, et une conduite d'eau d'appoint 23 dans l'épaississeur 4. Enfin, tous les tronçons essentiels ces conduites et tuyauteries de cette installation peu-10 vent être fermés au moyen d'éléments de robinetterie schématisés au dessin, tels que clapets ou vannes 24, 25, 26 et 27» à commande automatique ou manuelle. Les repères M désignent des manomètres. L'installation comporte en outre un système de mesu-15 re, de régulation et de commande conçu pour exécuter les fonctions qui seront décrites plus loin. Avec l'installation décrite ci-dessus on met en oeuvre, de la façon décrite plus loin, une eau schlammeuse produite par .le dépoussiérage par voie humide ces gaz issus de deux conver-20 tisseurs de 150 t à soufflage par le haut. Les poussières contenues dans cette eau schlammeuse ont l'analyse, suivante : Fe203 50 à 60°/ FeO " 30 à 40% Si02 1% 25 CaO 3 à 5% et jusqu'à 2% de Dans l'installation de frittage le débit de minerais est d'environ 200 à 250 t/h. A ce tonnage on ajoute en un mois environ 500 à 1000 t de solides tirés de l'eau schlammeuse. 30 Les grains de poussière les plus gros, qui représen tent environ 10 à 20% de la quantité ce poussière produite, sont séparés dans 1'hydrocyclone 2 de lfeau schlammeuse. arrivant de l'installation de dépoussiérage par la tuyauterie 1. Ces gros grains parviennent par la conduite 5 dans le bassin 6, s'y dé— 35 posent et en sont évacués par l'élévateur à chaîne 7- Le trop- plein de ce bassin de décantation est envoyé dans l'épaississeur 4 par la tuyauterie de débordement 8. En outre, l'eau schlammeuse débarrassée de sa fraction granulométrique la plus grosse dans 69 43993 4 2029660 le cyclone 2 parvient par la conduite 3 dans l'épaisseur 4. Dans ce dernier se dépose le schlamm, tandis que de l'eau claire est évacuée par le débordement de l'épaississeur et est renvoyée par la conduite de retour 9 dans l'installation de dépoussiérage; en 5 d'autres termes, la dispersion aqueuse de poussières subit une con centration. L'installation telle que décrite jusqu'ici est connue. Au moyen des pompes à schlamm 12 et/ou 13 on prélève de 1'épaississeur 4, par les tuyauteries à schlamm 10 et 11, la 10 quantité de schlamm requise pour humidifier l'alimentation ou charge de l'installation de frittage, et on l'envoie par pompage dans le tambour mélangeur 15 par l'intermédiaire de la tuyauterie à schlamm 14. Pour cela on mesure en permanence les besoins en eau 15 de l'installation de frittage. Lorsque la quantité effective d'eau s'écarte d'une valeur prescrite, on fait varier la vitesse de rotation des pompes à schlamm, par l'intermédiaire de va-riateurs à pas infiniment variable (PIV), ce qui a pour effet d'adapter à la consommation requise le débit de schlamm retiré 20 de l'épaississeur. Dans le présent exemple le débit des pompes est au maximum de 30 m3/h; la concentration en schlamm, qui varie selon les conditions d'exploitation, se monte à par exemple 200 g/litre. Bile peut ainsi, lorsque le tambour mélangeur 15 demande beaucoup d'eau schlammeuse, être inférieure à celle à 25 laquelle normalement on retirerait le schlamm de l'épaississeur. Cela est avantageux en ce sens que le transport du schlamm s'en trouve facilité. La quantité d'eau retirée de l'épaississeur 4 avec le schlamm est remplacée par la conduite d'eau d'appoint 2?- qui 30 maintient constant le niveau dans cet épaississeur. En outre, l'eau amenée dans cet appareil par la conduite d'appoint 2? remplace les pertes d'eau dues à 1'évaporation dans l'installation ce dépoussiérage. L'épaississeur 4 a des cimensions suffisantes poux* pou-25 voir servir ce tampon durant les périodes d'arrêt de l'installation de frittage. Etant donné que durant ces périodes d'arrêt l'écoulement doit être maintenu dans les tuyauteries à schlamm 10, 11 et 14 afin qu'il ne s'y dépose pas de solides, les pompes 69 43993 2029660 à schlamm 12 et 13 restent en marche même lorsque l'installation de frittage est arrêtée. Le schlamm revient alors entièrement par la conduite de décharge d'eau de rinçage 21, tandis que lorsque la'vanne 25 est ouverte la pression au point de dérivation de cette conduite 21 est trop faible pour vaincre une différence de niveau dans cette dernière, de sorte que le schlamm n'est pas renvoyé par la conduite 21. Si par contre l'installation de dépoussiérage est à l'arrêt, l'alimentation de l'installation de frittage est-humidifiée par l'eau industrielle introduite par la conduite d'eau industrielle 22. . - Si par suite du colmatage d'une tuyauterie la pression venait à monter dans-11 installation, décrite ci-dessus ,' il pourrait être remédié à ce colmatage par rinçage du réseau de tuyauteries de la façon suivante : . On arrête les pompes-à schlamm 12 et 13, puis on ferme les vannes 24 et 25 et on ouvre les vannes" 26 et 27. La pompe à eau de rinçage; -16 est alors mise en marche et, par l'intermédiaire du piquage 20- de la conduite d'eau de rinçage 17» on envoie de l'eau dans la tuyauterie à schlamm 14, cette eau étant renvoyée dans le bassin 6 par la conduite d'eau de rinçage 21. Ce rinçage est poursuivi jusqu'à ce que.le réseau de tuyauteries • soit .dégagé. Pendant ce temps le tambour mélangeur 15 est.alimenté en eau industrielle amenée par la conduite 22, le système de, régulation qui autrement sert à commander les pompes à schlamm se trouvant automatiquement commuté sur une soupape régulatrice disposée dans cette conduite. Par 1 * intermédiaire des piquages 18 et 19 il est en outre possible de dégager par rinçage les tuyauteries à schlamm 10 et 11 ainsi que les pompes à schlamm .12 et 13. Le rinçage terminé, on arrête la pompe à eau de rinçage 16, puis on ferme les vannes 26 et 27, on ouvre les robinets 24 et 25 et on remet en marche les pompes à schlamm ï2 et 13. On peut également prévoir une disposition telle que' le rinçage soit déclenché automatiquement lorsque la pression dans la tuyauterie 14 excède une valeur limite réglable.. 69 43993 * 2029660 REVENDICATION S 1.- Utilisation d'une dispersion aqueuse de poussières produite lors du dépoussiérage de gaz contenant des poussières à teneur en oxyde de fer, en'particulier de gaz issus du procédé par soufflage d'oxygène,: pour humidifier la charge d'installations de préparation de minerais. 2.-.Utilisation d'unë dispersion aqueuse de poussières selon la revendication 1, pour humidifier la charge d'installations de "frittage de minerais. 3.--Utilisation d'une dispersion aqueuse de poussières selon la revendication 1, pour humidifier.la charge d'installations' de pelletisation de minerais. 4.- Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, remarquable en ce que la dispersion aqueuse de poussières subit un épaississâge en fonction des besoins en eau de la charge à humidifier. 5.- Appareillage de mise en oeuvre du procédé selon la revendication 4, remarquable en ce que dans une tuyauterie véhiculant d'un épaississeur à vin mélangeur de la charge à humidifier la dispersion concentrée•dans ledit .épaississeur est disposée une pompe dont le débit peut être réglé en fonction des besoins en e.au de la charge à humidifier. 6.- Appareillage de mise en oeuvre du procédé selon la revendication 4, remarquable d'une part en ce que dans une tuyauterie qui véhicule d'un épaississeur à un mélangeur de la charge à humidifier la dispersion concentrée dans ledit épaississeur au , moins une conduite d'eau de rinçage débouche en un point proche soit de l'épaississeur, soit du mélangeur, cette conduite pouvant être isolée de celui-là ou de celui-ci, d'autre part en ce que sur la tuyauterie qui véhicule la dispersion concentrée de l'épaississeur au mélangeur est branchée une conduite de décharge d'eau de rinçage en un point proche du mélangeur ou de l'épaississeur, cette conduite pouvant être isolée ce ce mélangeur ou ■ de cet épaississeur. 7.- Appareillage selon la revendication 6, remarquable en 'ce que la conduite de décharge d'eau de rinçage renvoie indirectement ou directement dans l'épaississeur. ;