Brevet FR2154356A1 — publié le 19730511

L'invention a pour objet des perfection-nements aux procédés d'agglomération de minerais sur une grille mobile et aux ins lallations pour la mise en oeuvre de ces procédés. Il est devenu classique d'effectuer l'agglomération des minerais de fer sur une chaîne à grille mobile et continue type "Dwight-Lloyd". le minerai est déposé en couche au début de la grille. Puis la couche de minerai est allumée à sa partie supérieure et passe au-dessus d'une série de caissons de cuisson placés sous la grille et reliés à un ventilateur aspirant. le minerai ainsi aggloméré par cuisson, peut alors être déversé dans une installation de criblage. Dans des installations plus perfectionnées avec refroidissement de l'aggloméré sur grille, celle-ci passe au-dessus dune seconde série de caissons reliés à un autre ventilateur aspirant, et l'aggloméré est refroidi par l'air oui le traverse pendant son passage au-dessus de cette deuxième série de caissons, avant d'être déversé dans l'installation de concassage-criblage.Tour assurer une bonne séparation entre la zone de cuisson et la zone de refroidissement, le dernier caisson de la série de cuisson dans le sens du déplacement dé la grille est normalement séparé par un inte-valle neutre du premier caisson de la série de refroidissement. le refroidissement sur la grille avant le concassage-criblage présente des avantages importants et en particulier celui de diminuer l'usure par abrasion des matériels sur lesquels est déversé l'aggloméré chaud dans les autres installations. Cependant, ces installations, même ainsi perfectionnées conservent certains inconvénients. On a constaté en effet, qu'il était nécessaire de maintenir la température des fumées aspirées par les caissons de cuisson au-dessus de celle du point de rosée sulfurique pour éviter une condensation de la vapeur d'eau dans le circuit d'aspiration, celle-ci étant rendue corrosive par les con- posés sulfureux. Lorsqton utilise des minerais riches, la température des fumées est suffisante puisqu'elle varie de 160 à 200 , et est par conséquent largement supérieure à la température du point de rosée sulfurique. Par contre, dans l'agglomération des minerais pauvres en fer, il est difficile d'atteindre ou de maintenir la température des fumées à une valeur supérieure à 1200.Il en résulte que l'ensemble du circuit d'aspiration, comprenant la conduite, les appareils de dépoussiérage, les ventilateurs et la cheminée, est soumis à l'attaque destructive de fumées trop froides. Cet inconvénient est particulièrement grave pour les appareils de dépoussiérage tels que les électro-filtres. On a constaté, par ailleurs, dans le procédé d'agglomération avec refroidissement sur chaSne, que l'air aspiré dans les caissons de refroidissement à travers le gâteau d'aggloméré se charge de poussières dont la teneur et la granulométrie décroissent à partir de la première boite d'aspiration. L'air aspiré dans les caissons de cuisson étant relativement chargé en humidité, on peut utiliser des electro-filtres comme appareils de dépoussiérage. Par contre, les électro-filtres fonction- neraient mal pour le dépoussiérage de l'air sec aspiré par les caissons de refroidissement. C1 est pourquoi on utilise normalement des dépoussiéreurs mécaniques placés avant le ventilateur de refroidissement. Dans le cas de l'agglomération de minerais riches en fer, les poussières entralnées, de granulométrie relativement grossiers et de poids spécifique élevé, sont assez facilement captées par des dépoussiéreurs mécaniaues.Par contre, la captation est plus difficile dans le cas de minerais pauvres dont les poussières plus fines ont également un poids spécifique plus faible. La présente invention propose des perfectionnements aux procédés et aux installations d'agglomération avec refroidissement sur chaîne, aui permettront de remédier à la fois à ces deux sortes d'inconvénients. Selon l'invention, au moins une partie de l'air aspiré au début de la zone de refroidissement, est recyclé en aval des caissons de cuisson et est mélangé aux fumées aspirées par lesdits caissons de cuisson. L'installation perfectionnée selon l'invention comporte une conduite de communication entre le circuit aspirant des caissons de refroidissement et le circuit aspirant des caissons de cuisson, parcourue, dans le sens inverse de la grille, par de l'air prélevé à la sortie d'au moins un des premiers caissons de refroidissement et mélangé aux fumées aspirées par les caissons de cuisson. L'invention va maintenant être décrite, en se référant à un mode de réalisation particulier, donné à titre d'exemple, et représenté sur les dessins annexés. La fig. 1 est un schéma dtune channe d 'agglomération per fectionnée selon l'invention. La fig. 2 est une vue en élévation à échelle agrandie d'un premier mode de réalisation des perfectionnements selon l'invention. La fig. 3 est une vue en élévation à échelle agrandie d'un deuxième mode de réalisation des perfectionnements selon l'invention. L'installation est représentée schématiouement dans son ensemble sur la fig. 1. Elle se compose principalement d'une channe type "Dwight-Lloyd" 1 sur laquelle est déversée une couche de minerai au moyen dtune trémie 2. La grille passe successivement au-dessus de deux séries de caissons alignés 3 et 4. Chaque série de caissons 3 - 4 est reliée respectivement à un circuit d'aspiration comportant une gaine d'aspiration 30 - 40 un appareil de dépoussiérage 31 - 41 et un ventilateur aspirant 32 - 42 débouchant dans une cheminée. Au-dessus de la couche de minerai, à l'aplomb du premier caisson 3, se trouve une hotte 5 munie dtun bradeur assurant l'allumage de la couche de minerai. Pendant le déplacement au-dessus des caissons 3, le processus d'agglomératipn se poursuit normalement, le front de flamme progressant de haut en bas dans la couche de minerai. les caractéristiques de l'installation sont déterminées de telle sorte que la cuisson 60it complète lorsque la couche de minerai dépasse le dernier caisson de la série 3. le minerai aggloméré passe ensuite, d'abord au-dessus d'une zone neutre 6 séparant les deux séries de caisson, puis au-dessus des caissons 4 reliés au ventilateur aspirant 42. le passage de l'air aspiré à travers l'aggloméré refroidit celui-ci de telle sorte que sa température devient suffisamment basse pour qu'il puisse être déversé en bout de chaîne dans une installation de concassage-criblage 7. Comme on l'a déjà indiqué, l'air aspiré par les caissons de cuisson 3 étant chargé d'humidité, l'appareillage de dépoussiérage 31 peut etre un electro-filtre. Par contre, l'appareille de dépoussiérage 41 est normalement constitué de dépoussiéreurs mécaniques tels que des cyclones, ou multi-cyclones. La combustion du minerai facilitant l'émission de poussières, air aspiré par le premier caisson de refroidissement 49 est particulièrement chaud et chargé de poussières fines, la granulométrie des poussières augmentant cependant à mesure du refroidissement dans l'air aspiré dans les autres caissons. le perfectionnement selon l'invention consiste à relier le ou les premiers caissons de refroidissement 43 non pas à la gaine d'aspiration de l'air de refroidissement 40, mais à la gaine d'aspiration de l'air de cuisson 30. L'air aspiré par la caisse 43 est à une température plus élevée que les fumées aspirées normalement par la gaine 30, puisqu'il traverse le gâteau d'aggloméré juste après la fin de la cuisson alors que la température dans la gaine 30 est la température moyenne de l'air aspiré dans tous les caissons 3.De ce fait, le mélange des fumées sortant des caissons de cuisson avec 11 air aspiré par la caisse 43 permet d'élever la température des fumées de quelques dizaines de degrés centigrades, et cette élévation de température permet de maintenir les fumées à une température su périeure à celle du point de rosée sulfurique ; on évite ainsi des condensations de vapeur d'eau corrosive dans l'électro-filtre 31. De plus, l'air aspiré au début du refroidissement par le caisson 43 est celui qui co-ntient la plus grande quantité de poussières de granulométrie fine, puisque celles-ci sont émises surtout au début du refroidissement, la granulométrie augmentant à mesure que l'aggloméré est refroidi. Il est donc particulièrement avantageux de diriger l'air aspiré au début du refroidissement vers l'électro-filtre 31, plus efficace pour les granulométries fines que le dépoussiéreur mécanique Par suite de la suppression dans le circuit de refroidissement 40 du volume d'air le plus chargé en poussières provenant des caisses 43, l'efficaeité des dépoussiéreurs mécaniques 41 sera suffisante pour que la teneur résiduelle satisfasse aux normes imposées généralement pour éviter ou limiter la pollution atmospérique. La perméabilité du gâteau augmente rapidement à la cuisson du fait de la disparition de la zone de ramollissement, et l'air de refroidissement est normalement aspiré sous une dépression plus faible que celle qui est imposée à l'air de cuisson. En reliant le premier caisson 43 à la gaine a'aspiration de l'air de cuisson 30, il est donc utile de placer sur la conduite de liaison un dispositif 8 permettant de régler le débit d'aspiration et, de ce fait, la dépression dans le caisson 43. On notera que l'interposition d'une zone neutre 6 entre le caisson 43 et le dernier caisson 33 de la série de caissons de cuisson permet d'éviter que l'air soit aspiré par le caisson 33 plutôt que par le caisson 43. Les fig. 2 et 3 représentent schématiquement deux modes de réalisation de l'installation perfectionnée selon l'invention. Chaque caisson est relié à la gaine d'aspiration par une conduite de raccordement. Dans le mode de réalisation représenté sur la fig. 2, la gaine 40 d'aspiration de l'air de refroidissement est munie d'une cloison 46 permettant d'isoler l'extrémité de la gaine recevant les conduites de raccordement 431, 441 des deux premiers caissons 43, 44 de la série de refroidissement. L'extrémité de la gaine 40 ainsi isolée par la cloison 46 est reliée par une conduite 80 à la gaine 30 dans laquelle débouchent les conduites de raccordement des caissons de cuisson 3. La conduite 80 est munie d'un orifice 81 à section de passage réglable qui introduit une perte de charge permettant de maintenir dans le caisson 401 une dépression plus faible que dans la gaine 30 et de contrôler le débit de l'air aspiré par les caissons 43 et 44 et l'élévation de température aptortée aux fumées aspirées par les caissons 3. On notera que le perfectionnement important apporté par l'invention peut être obtenu grâce à une modification minime de l'installation existante puisqu'il suffit de placer un joint plein à l'extrémité de la gaine de rexroidissement, et de relier cette zone à la gaine de cuisson par un dispositif à section de passage réglable. Dans le mode de réalisation représenté sur la fig. 3, la gaine de refroidissement 40 a été raccourcie et s'arrête maintenant au troisième caisson 45 de la série de refroidissement. lar contre, la gaine de cuisson 30 est allongée d'une longueur égale à celle de l'intervalle neutre 6 et des deux premiers caissons de refroidissement 43 et 44. les conduites de raccordement 431, 441 des deux caissons débouchent dans le prolongement 301 de la gaine 30 et sont munies chacune d'un orifice à section de passage réglable 432, 442. Il est ainsi possible de régler séparément la dépression dans les caissons 43 et 44 pour tenir compte de la terlpérature des gaz aspirés et de la perméabilité du gâteau se trouvant respectivement au-dessus des caissons 43 et 44. Bien entendu l'invention ne se limite pas aux différents modes de réalisation de l'invention qui ont été décrits, mais elle en enveloppe au contraire toutes les variantes. Par exemple, pour assurer l'élévation de température des fumées aspirées par les caissons de cuisson, on pourrait aussi n'utiliser qu'une partie de l'air aspiré par les premiers caissons de refroidissement ; le contrôle du débit recyclé serait alors plus difficile. En outre, on a indiqué que les perfectionnements selon l'invention étaient particulièrement intéressants dans le cas de l'agglomération de minerais pauvres dont la ter1,érature de cuisson est assez basse et qui émettent des poussières de poids spécifique faible. Cependant, de tels perfectionnements pourraient encore être intéressants pour les minerais riches en particulier dans les pays où les hivers sont rigoureux. RiV3NDICATIONS 1. Perfectionnements aux procédés d'agglomération de minerais sur une chatne à grille mobile et continue passant successivement au-dessus d'une série de caissons de cuisson puis au-dessus d'une série de caissons de refroidissement, les deux séries de caissons étant reliées séparément chacune par une ine à au moins un ventilateur aspirant, 11 air de refroidissement étant aspiré sous une dépression plus faible que l'air de cuisson et le dernier caisson, de la série de cuisson, dans le sens de déplacement de la grille étant séparé du premier caisson de la série de refroidissement par un intervalle neutre, caractérisés par le fait que la température moyenne de l'air aspiré par ltensemble des caissons de cuisson est augmentée par mélange avec de l'air provenant du début de la zone de refroidissement et aspiré par le ventilateur de cuisson. 2. Perfectionnements aux procédés d'agglomération de minerais selon la revendication 1, caractérisés par le fait que le débit de l'air aspiré audébut du refroidissement et mélangé à l'air de cuisson est réglable. 3. Perfectionnements aux procédés d'agglomération de minerais selon la revendication 1, caractérisés pàr le fait que la totalité de l'air aspiré par au moins le premier caisson de la série de refroidissement est recyclée en aval des caissons de cuisson, le débit de l'air aspiré étant réglable. 4. Perfectionnements à une installation d'agglomération de minerais, comportant/chatne à grille mobile et continue, sur laquelle est répandu le minerai, ladite grille passant successivement- au-dessus d'une série de caissons de cuisson, puis au-dessus d'une série de caissons de refroidissement, lesdeux séries de caissons étant reliées séparément chacune à au moins un ventilateur aspirant et le dernier caisson de la série de cuisson étant séparé du premier caisson de la série de refroidissement par un intervalle neutre, caractérisés par le fait que l'installation comporte une conduite de communication entre le circuit aspirant des caissons de refroidissement et le circuit aspirant des caissons de cuisson, parcourue par de l'air prélevé à la sortie d'au moins un des premiers caissons de refroidissement et mélangé aux fumées aspirées par les caissons de cuisson, le circuit parcouru par l'air de refroidissement prélevé comportant un organe de détermination d'une perte de charge de valeur réglable. 5. Perfectionnements à une installation d'agglomération de minerais selon la revendication 4, dans laquelle les caissons de chaque série sont reliés chacun par une conduite de raccordement à une gaine d'aspiration, caractérisés par le fait que la partie extrime de la gaine dlaspiratlon de l'air de refroidissement, recevant l'air aspiré par au moins le premier caisson de refroidissement, est isolée par un joint plein du reste de la gaine et est reliée à la gaine d'aspiration des fumées de cuisson par une conduite munie d'un orifice à section de passage réglable déterminant une perte de charge. 6. Perfectionnements à une installation d'agglomération de minerais selon la revendication 5, dans laquelle les caissons de chaque série sont reliés chacun par une conduite de raccordement à une gaine d'aspiration vers l'un des ventilateurs de cuisson ou de refroidissement, caractérisés par le fait que au moins le premier caisson de la série de refroidissasment est relié à la gaine d'aspiration des caissons de cuisson par une conduite de raccordement munie d'un orifice à section de passage réglable déterminant une perte de charge.