Brevet FR2119985A1 — publié le 19720811

La présente invention concerne un procédé de dépoussiérage électrostatique de gaz d'échappement de cubilots. Alôrs qu'il y a une vingtaine d'années tous les gaz d'échappement de cubilots étaient encore mis à l'atmosphère à l'état non dépoussiéré, il existe actuellement déåà des règlements qui prescrivent dans la plupart des pays un haut degré de dépoussiérage des gaz d'échappement de cubilots. Pour cette raison on a été amené dans le domaine du dépoussiérage des gaz d'échappement de cubilots à réaliser entre-temps des progrès multiples. Le dépoussiérage mécanique obtenu par des cyclones ou des cyclones multiples ne répond pas aux règlements actuels de la plupart des pays. C'est pourquoi ce mode de dépoussiérage n'ap- partient plus à l'état de la technique. Le dépoussiérage humide réalisé en aspergeant les gaz d'échappement avec de l'eau ou le mode de dépoussiérage perfectionné utilisant le principe de Venturi, suivant lequel l'amenée d'eau s'effectue au niveau de la plus faible pression, a pour inconvénient d'augmenter considérablement le volume des gaz d'-é- chappement et de ne permettre la combustion de l'oxyde de carbone toxique contenu dans les gaz d'échappement de cubilots qu'à condition de réchauffer ceux-ci à nouveau, avant la combustion, au moyen d'un dispositif de chauffage additionnel. L'utilisation de filtres en toile a pour inconvénient que, par suite du risque d'explosion, les gaz d'échappement doivent d'abord être brayés, puis refroidis à une température basse par addition d'eau et subir de ce fait un accroissement de volume extrêmement important. Un autre inconvénient réside dans le fait que les filtres risquent de prendre feu pendant que l'installation ne fonctionne pas. Le degré de dépoussiérage obtenu par des électrofiltres pour dépoussiérer des gaz d'échappement brûlées de cubilots ne remplit pas non plus les conditions actuelles concernant le degré de dé poussiérage prévu pour de grandes installations de fusion, même lorsque de l'eau est ajoutée aux gaz d'échappement brayés des cubilots avant leur entrée dans le filtre la présente invention a pour objet d'amoliorer le degré de dépoussiérage de gaz d'échappement de cubilots dans des installations présentant des électrofiltres et des cubilots fermés. Le procédé suivant la présente invention permet d'obtenir ce résultat par le fait que pour. améliorer le dépoussiérage les gaz d'échappement de cubilots sont amenés dans l'électrofiltre à l'état non brûlé. Dans un mode de réanisation préféré de l'invention on ajoute aux gaz d'échappement non brûlés de cubilots des fluides qui améliorent la conductibilité électrique des gaz d'échappement de cubilot et/ou des particules de poussière. Une autre amélioration du dépoussiérage est obtenue en réglant la température des gaz d'échappement de cubilot avant leur entrée dans l'électrofiltre. En ajoutant une quantité réglée d'eau aux gaz d'échappement de cubilot avant l'entrée dans l'électrofiltre, on obtient encore une amélioration du dépoussiérage. Â température variable des gaz d'échappement de cubilots le degré de dépoussiérage de ces gaz est amélioré par le fait qu'à une température trop élevée d'eau préalablement réglée est augmentée en vue d'un refroidissement, alors qu'à une température trop basse la quantité d'eau prédéterminée est maintenue et la température est portée à la valeur prédéterminée au moyen d'un dispositif de chauffage additionnel. La figure annexée montre un exemple d'un dispositif pour mettre en oeuvre le procédé suivant l'invention. A partir d'un cubilot 1 les gaz d'échappement non brûlés de cubilot sont amenés dans la direction de la flèche 2 au moyen d'un conduit à gaz 3 à une colonne de conditionnement 4 ou dirigés directement vers l'électrofiltre. Dans le conduit à gaz 3 il se trouve un dispositif de contrôle de température 5 qui par l'intermédiaire d'un régulateur 6 actionne un dispositif de chauffage additionnel 7. Une vanne régulatrice 8, qui reçoit les impulsions régulatrices émises par un dispositif, non représenté, pour mesurer la quantité d'air soufflé amené au cubilot dans la zone de fusion 25, règle la quantité d'eau débitée par les buses 9.Les gaz d'échappement du cubilot quittent la colonne de conditionnement 4 suivant la flèche 10 par l'intermédiaire du conduit 11 et passant par l'intermédiaire d'un ventilateur 12 dans l'électrofiltre 13. À partir de ce dernier les gaz d'échappement de cubilot épurés sont amenés par le ventilateur 14 au moyen d'un conduit 15 suivant la flèche 16 à une chambre de combustion 19. Le ventilateur 12, qui est placé devant l'électrofiltre 13, a pour but d'assurer dans l'électrofiltre 13 une surpression aussi faible que possible. En service normal, la quantité d'eau ajoutée aux gaz d'échappement de cubilot par l'intermédiaire des buses 9, qui sont avantageusement réalisées sous forme de buses à composition binaire, est réglée, par la vanne 9, proportionnellement à la quantité d'air soufflé mesuré au point 26. Lorsque la température des gaz d'échappement de cubilot enregistrée par le dispositif de contrôle de température 5 dépasse une valeur déterminée, ce dispositif de mesure de température agit par l'intermédiaire d'une soupape de réglage 8 dans le sens d'une augmentation correspondante de la quantité d'eau amenée aux buses 9. Lorsque la température des gaz d'échappement de cubilot mesurée par le dispositif de contrôle de température 5 descend au-dessous d'une valeur prédéterminée, le dispositif de chauffage additionnel 7 est mis en marche en vue d'élever cette température. La mise en service d'une installation à cubilot, qui présente le dépoussiérage électrostatique de gaz d'échappement de cubilot suivant l'invention, nécessite des dispositions spéciales. Pour réchauffer aussi rapidement que possible le gueulard du cubilot, les conduits 3,11 et 15, la colonne de conditionnement 4 et l'e'lectrofiltre 13 il convient de briller les gaz d'échappement du cubilot avant leur entrée dans la colonne de conditionnement 4. Cette combustion a pour but d'une part de préchauffer les dispositifs cités et, d'autre part, de brûler les gaz d'échappement du cubilot afin qu'ils ne puissent, ni dans la colonne de conditionnement 4 ni dans l'électrofiltre 13 monté en aval, conduire à des explosions par mélange avec de l'air. La combustion des gaz d'échappement du cubilot s'effectue en amenant à ces gaz, par le conduit à air 17, de l'air qui, après mélange avec les gnz d'échappement du cubilot, est allumé par le brûleur de contrôle 18 avant l'entrée dans la colonne de conditionnement 4. Le gaz d'échappement de cubilot brûlé passe à présent sans refroidissement par le conduit 11 et l'électrofiltre 13 dans la chambre de combustion 19. Ce mode de fonctionnement est maintenu jusqu'à ce que les conduits 3,11 et 15, la colonne de conditionnement 4 et l'électrofiltre 13 soient suffisamment exempts d'oxygène pour exclure tout risque d'explosion. A présent un interrupteur horaire 20 coupe l'amenée d'air du conduit à air 17 et ouvre l'amenée d'air du conduit à air 24 vers la chambre de combustion 19. Les gaz d'échappement de cubilot non brûlés sont à présent amenés suivant le parcours déjà décrit à la chambre de combustion 1 où ils sont allumés par le brAleur- allumeur 21 se trouvant en état de marche. Lorsque le cubilot est vidé par soufflage, la température des gaz d'échappement de cubilot s'élève. Dès que le dispositif de contrôle de la température 5 dépasse une valeur limite supérieure prédéterminée, il actionne la vanne de commande 22 et règle la quantité d'eau introduite par les buses 23 dans le gueulard du cubilot 1 de façon à maintenir la température supérieure prédéterminée. Le procédé suivant l'invention a pour avantage que l'utilisation du dépoussiérage électrostatique permet d'obtenir une nette amélioration du degré de dépoussiérage sans augmentation sensible du volume des gaz d'échappement de cubilot. Un autre avantage réside dans le fait qu'une quantité prédéterminée constante d'un fluide améliorant la conductibilité électrique des gaz d'échappement est ajoutée même à des gaz d'échappement relativement froids s'écoulant du cubilot. Ceci est obtenu suivant l'invention par le fait que, lorsque la température des gaz d'échappement de cubilot descend au-dessous d'une valeur déterminée, un dispositif de chauffage additionnel 7 se trouvant devant l'électrofiltre 13 est mis en marche de manière réglée. En outre, lorsque la température des gaz d'échappement du cubilot est trop élevée, la quantité de fluide améliorant la conductibilité électrique se trouve accrue en vue d'un refroidissement. Toutes ces mesures conduisent obligatoirement à une amélioration du degré de dépoussiérage puisqu'elle3 permettent, en vue du dépoussiérage électrostatique, d'accroître la conductibilité des gaz d'échappement de cubilot qui est normalement toujours trop basse en service. En maintenant la température des gaz d'échappement de cubilot constante à une valeur prédéterminée optimale du point de vue du degré de dépoussiérage de l'électrofiltre, on obtient une amélioration supplémentaire du degré de dépoussiérage. Le procédé suivant l'invention permet aux gaz d'échappement de cubilot d'être dépoussiérés par un électrofiltre avant la combustion, c'est-à-dire à un état dans lequel le volume des gaz obtenus par tonne de fer liquide fondu est minimal. Des cubilots fonctionnant avec de l'air soufflé à haute température produisent des gaz d'échappement de cubilot qui contiennent de la poussière fine. Dans le dépoussiérage électro statique cette poussière fine qui peut être difficilement éliminée par tapotement et qui présente une trop faible conductibilité se dépose sur les électrodes de précipitation. L'addition de certains produits, comme par exemple l'anhydride sulfurique, améliore la conductibilité électrique de la poussière précipitée et facilite ltenlbvement de celle-ci par tapotement. Le procédé suivant l'invention permet en outre, après le traitement des gaz d'échappement de cubilot et après dépoussiérage de ceux-ci, de brûler 1' oxyde de carbone dans une chambre de combustion placée en aval sans l'aide d'une source de chaleur addi tionnelle. Etant donné que suivant la présente invention des gaz d'échappement de cubilot chauds présents après la combustion se trouvent dépoussiérés, ils permettent de produire l'air soufflé chaud pour le cubilot dans un récupérateur, sans encrasser ces derniers par des dépôts de poussière. Etant donné que suivant le procédé de l'invention des gaz d'échappement de cubilot épurés et exempts d'oxyde de carbone s'écoulent de la chambre de combustion, le réglage de la température de l'air soufflé du cubilot peut s'effectuer, sans tenir compte de l'accroissement de volume des gaz d'échappement de cubilot, en les mélangeant avec de l'air avant l'entrée dans le récupérateur. Une installation fonctionnant suivant le procédé de l'in- vention est moins encombrante que des installations connues et nécessite en service moins de travaux d'entretien. REVENDICÀTI0N 1 - Procédé de dépoussiérage électrostatique des gaz d'échappement sortant d'un cubilot fermé, caractérisé en ce que pour améliorer le dépoussiérage les gaz d'échappement de cubilot sont dirigés à l'état non brûlé dans l'électrofiltre 13. 2 - Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'on ajoute aux gaz d'échappement de cubilot non brûlés, avant leur entrée dans l'électrofiltre 13, des fluides qui améliorent la conductibilité électrique des gaz d'échappement de cubilot et/ou des particules de poussière. 3 - Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que pour améliorer le dépoussiérage la température des gaz d'échappement de cubilot est réglée avant l'entrée dans l'électrofiltre 13. 4 - Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'en tant que fluide, de l'eau est ajoutée en quantité réglée aux gaz d'échappement de cubilot avant l'entrée dans l'électrofiltre 13. 5 - Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'addition de l'eau est réglée proportionnellement à la quantité d'air soufflé du cubilot 1. 6 - Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que, lorsque la température des gaz d'échappement de cubilot est trop élevée, la quantité d'eau réglée est accrue en vue d'un refroidissement. 7 - Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que, lorsque la température des gaz d'échappement de cubilot est trop basse, la quantité d'eau prédéterminée est maintenue et la température est élevée par un dispositif de chauffage additionnel 7. 8 - Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'on ajoute aux gaz d'échappement de cubilot des fluides qui accroissent la conductibilité électrique de la poussière adhérant aux électrodes de précipitation.