Brevet FR2209843A1 — publié le 19740705

L'invention se rapporte à un procédé de fabrication de boulets sidérurgiques à partir de boues et de poussières sidérurgiques en combinaison avec d'autres déchets sidérurgiques et un liant. Jusqu'à présent les déchets sidérurgiques du genre boues et poussières sidérurgiques n'étaient récupérés qu'en faibles quantités pour se trouver soit consommés directement sur des chaines de synthérisation, soit bouletés à l'aide de liant hydraulique pour être utilisés dans les hauts four et quelquefois en aciéries. Le plus souvent, ces boues et ces poussières étaient rejetées et déversées sur des cra-ssiers ou terrils créant une pdlution certaine et dangereuse pour l'environnement. En effet, ces matières semi-volatilespdluent les airs et, en stagnant sur le sol salissent et chargent les eaux souterraines de ruissellement. Les boues et poussières sidérurgiques dans leur utilisation actuelle étaient condamnées à relativement court terme. Les chaines de synthérisation fonctionnent mal lorsqu'elles consomment des boues sidérurgiques. Cette utilisation possible s' amenuise de jour en jour, car elles présentent une granulométrie très faible (inférieure à 100 microns) et contiennent quelque,fois une forte proportion d'eau. D'autre part, les boulets formés avec ces boues et ces liants hydrauliques contiennent d'importantes proportions d'éléments nocifs à leur conversion dans les hauts fourneaux ou les aciéries (silice, chaux, soufre etc. ..) De plus, dans les deux cas précédents, la manutention des poussières ou le séchage des boues créent des pollutions atmosphériques importantes entravant des pertes non négligeables. L'invention a pour but de remédier à ces inconvénients et de valoriser les boues et les poussières sidérurgiques en procurant un procédé de far car utilisable directement tion d'un produit nouveau ainsi que ce produit nouveau/et sans gêne en aciérie. Ce procédé de fabrication permet d'établir une boucle de recyclage directe en aciérie entre le métal brut en cours de façonnage à chaud et le convertisseur en constituant la charge refroidissante de ce dernier à partir des boues et des poussières sidérurgiques. On réalise ainsi une économie importante car la charge refroidissante nécessaire au convertisseur est constituée des déchets et sous-produits sidérurgiques normalement déversés dans les rivières ou sur les crassiers. L'invention tend à les utiliser tous sans transformation préalable. I1 s'agit notamment des battirures de blooming, des pailles de laminoirs à chaud des poussières d'aciérie etc... et surtout des boues de décantation. Toute cette chaîne arrive en aide à la lutte anti-pollution et permet d'améliorer l'environnement. Le produit fabriqué à l'aide du procédé selon l'invention permet de remplacer les minerais ou ferrailles utilisés comme apport froid en aciéries à l'oxygène. Le prix de revient de celui-ci estfrès nettement inférieur au prix des matières utilisées jusqu'à présent. L'invention sera bien comprise en se référant à la description suivante faite à titre d'exemple non limitatif et au dessin annexé dans lequel - la seule figure est une vue schématique de principe de l'installation prévue pour mettre en oeuvre le procédé selon l'invention. Le procédé est caractérisé en ce que les déchets sidérurgiques principaux subissent un tri magnétique dans un crible magnétique, les parties impropres étant éliminées, les parties non calibrées réadmises dans le crible après passage dans un broyeur, les déchets calibrés à 10 mmmaximum passent alors dans un four à bande, dans un ensemble de dosage, dans un malaxeur où ils sont mélangés à chaud avec un liant par exemple bitumeux et des boues sidérurgiques de décantation et des poussières sidérurgiques ou des pailles de trains, la pâte résultante étant admise alors dans une presse à alvéoles mouleuses d'où elle sort en boulets qui sont refroidis avant stokage sur une grille. transporteuse, après récupération des fines ou restes d'angle sur une première partie de la grille, ces fines étant réintroduites en amont du four à bande entre celui-ci et le crible, les boulets refroidis sont alors acheminés vers un premier stockage. On décrira ci-après tout d'abord l'installation en suivant le circuit des produits principaux classiques. L'installation comprend tout d'abord une aire de stockage 1 où les déchets sidérurgiques classiques (battirures de blooming, paille de laminoirs, grenailles d'acier etc... sont accumulés en tas. Les déchets sont prélevés de ces tas par des moyens connus, par exemple du genre bande transporteuse, pour être déversés dans une trémie 2. Cette trémie 2 écoule son contenu dans un crible magnétique 3. Les parties à éliminer sont collectées directement à la sortie du crible par un collecteur 4 de déchets non magnétiques et accumulées en tas 5. Le crible magnétique possède deux voies magnétiques de sortie, une première pour les déchets magnétiques de granuométrie supérieure a 10 mm admis directement dans un broyeur 6 et réadmis à l'entrée du crible par une conduite 7. La deuxième sortie pour les déchets de granulométrie supérieure à 10 mm se trouve reliée à un organe mélangeur 8 où ces déchets sont mélangés avec les restes de moulage ou fines en provenance d'une boucle de recyclage. La chaihe principale comporte ensuite en série > un four a bande 9, un ensemble de dosage 10 et un malaxeur 11 dans lesquels sont traités les déchets sidérurgiques classiques précedemment cités. Ce malaxeur comporte deux entrées annexes, la première pour le liant bitumeux liquide en provenance d'un réservoir chauffant 12 alimenté par une cuve 13. La deuxième entrée provient d'un réservoir 14--à boues sidérurgiques de décantation ou poussières d'aciéries alimenté par un bac à boues 15. La sortie du malaxeur se trouve reliée à une presse 16 à alvéoles et par exemple à deux roues mouleuses. Les boulets sont véhiculés, de suite après leur formation, sur une grille de refroidissement 17. La première partie de celle-ci comporte un collecteur 18 de récupération des fines ou restes d'angle qui sont réadmises dans- la chaise principale par l'intermédiaire de moyens transporteurs 19 et de l'organe mélangeur 8. La grille de refroidissement 17 déverse les boulets suivant un premier tas de stockage 20 où une partie d'entre-eux va être prélevée pour la consommation directe, ou un stockage plus important sur une aire de stockage. On décrira cieaprès le procédé de fabrication des boulets sidérurgiques selon l'invention. Les déchets sont transportés à partir des tas de stockage 1 par des moyens transporteurs pour alimenter la trémie 2 qui se déverse dans le crible magnétique 3 où ils vont subir un tri magnétique. Les produits résultants vont se partager en trois voies. Une première voie pour les déchets sélectionnés, de granulométrie inférieure à 10 mm et de teneur en fer supérieure à66 0va alimenter le four à bande à travers l'organe mélangeur où s'additionnent les produits de recirculation. Une deuxième voie pour les déchets de plus forte granulométrie réalimente le crible à travers le broyeur 6. Enfin, une dernière voie par laquelle les déchets impropres non magnétiques sont collectés, accumulés en tas puis évacués. Ce four à bande 9 élève graduellement et en continu la température des o déchets sidérurgiques jusqu'à des températures comprises entre 160 et 200 C Ceux-ci après dosage sont admis dans le malaxeur où ils subissent un mélange à une température plus faible de l'ordre de la centaine de degré Celsius avec les composants suivants et dans les proportions suivantes : - liant bitumeux liquide : 2 à 6 % par exemple dérivés pétroliers - boues sidérurgiques de dêcantation ou poussières d'aciéries : 25 à 50 % par exemple boues d'aciéries Kaldo - pailles de trains de laminoirs ou grenailles d'acier * 44 à 73 % par exemple pailles de laminoirs La pâte résultante est alors admise dans la presse 16 à alvéoles comportant deux moules fonctionnant en continu d'où elle sort conformée en boulets de 40 à 50 mm de diamètre. Ces boulets sont refroidis su4a grille transporteuse 17 avant stockage. La récvupération des fines de retour ou déchets d'angle s'effectue sur le premier trajet de la grille transporteuse 17 par le collecteur 18. -Celles-ci sont réintroduites en amont du four à bande 9 dans l'organe mélangeur 8. Les boulets refroidis ainsi fabriqués sont stockés à l'air libre. Les boulets élaborés par le procédé décrit ci-dessus possèdent les caractéristiques suivantes - Résistance mécanique comprise entre 100 et 150 K/N - Densité apparente de l'ordre de 4 - Pouvoir refroidissant par rapport aux ferrailles de 2, 7 à 3 Une analyse chimique systématique a pu donner les proportions moyennes suivantes pour les constituants Fe 66. à 68 % P 0,15 à0,18% S 0, 09 àO,10% Si 2 0,80 à 1 % C O 0,50 à 0,70 % a H e 0,40 à 0,45 10 2 Bien que l'invention ait été décrite à propos d'une forme forme de réalisation particulière, il est.bien entendu qu'elle n'y est nullement limitée et qu'on peut y apporter diverses modifications de formes, de matériaux et de combinaisons sans pour cela s'éloigner du cadre et de l'esprit de l'invention. Revendications 1) Procédé de fabrication de. boulets sidérurgiques -à partir de déchets sidérurgiques riches en fer caractérisé en ce que l'on soumet tout d'abord les dits déchets à un tri magnétique dans un crible magnétique 3 où ils sont calibrés à 10 mm, on élimine les parties impropres, on recycle les parties non calibrées après passage dans un broyeur 6, on fait passer alors les déchets dans un four à bande 9 où ils sont chauffés à des températures comprises entre 160 et 200 C puis dans un ensemble de dosage 10 et un malaxeur Il où ils sont mélangés à chaud avec un liant, de préférence bitumeux et des boues et des poussières sidérurgiques on admet alors la pâte résultante à une température de l'ordre de 1000C dans une presse 16 à alvéoles d'où elle sort conformée en boulets, refroidis et stockés à l'air libre après récupération des fines de retour et réintroduction de celles-ci en amont du four à bande entre celui-ci et le crible 3. 2) Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'on admet dans le malaxeur 2 à 6 % de liant bitumeux, 25 à 50 % de boues sidérurgiques de décantation ou poussières d'aciéries par exemple boues d'aciéries Kaldo, 44 à 73 % de déchets sidérurgiques du genre paille de trains de laminoirs ou grenailles d'acier. 3) Boulets siderurgiques fabriqués à partir de boues et de poussières sidérurgiques et d'autres déchets sidérurgiques riches en fer selon le procédé revendiqué ci-dessus caractérisé en ce qu'il c.oiftient en moyenne 66 à 68 % de fer, 0,15 à%8 % de phosphore, 0, 09 à 0,10 % de soufre, 0, 80 à 1 % de silice, 0, 50 à 0, 70 % de chaux, 0, 40 à 0, 45 % d'eau. 4) Boulets selon la revendication 3 caractérisésen ce que leur résistance mécanique est comprise entre 100 et 150 K/N, leur densité apparente de l'ordre de 4, leur pouvoir refroidissant par rapport aux ferrailles de 2,7 à 3.