Brevet FR2257694A1 — publié le 19750808

La présente invention est relative à un procédé et à un dispositif pour fritter des matières fines sur une grille mobile, dans lequel on charge un lit de matières fines sur la grille mobile, on allume la surface supérieure du lit sous une calottez d'allumage, on aspire de l'air dans une zone de frittage de la grille mobile en lui faisant traverser le lit Jusgu'à ce qu'il arrive dans das boites à vent disposées sous la zone de frit tage, on envoie le gaz résiduaire de frittage sortant des boites à vent disposées sous la zone de frittage dans un collecteur de gaz résiduaire de frittage par des conduites et après une purifi cation on envoie cet air à l'atmosphère, le point de traversée du feu dans la région de frittage du lit se trouvant à l'intérieur de la zone de frittage, on envoie le lit de la zone de frittage à une zDneaslede. refroidissement de la grille mobile et on le refroidit en y envoyant de l'air, on aspire l'air de refroidissement par des collecteurs et des conduites dans des boftes à vent dispo sées sous la zone de refroidissement ou on le comprime par des boites à vent disposées sous la zone de refroidissement et on envoie au moins un courant partiel d'air de refroidissemert réchauffé à l'atmosphère après l'avoir purifié. Pour le frittage et le refroidissement sur une grille mobile, le gaz résiduaire de frittage aspiré de la zone de frittage et l'air de refroidissement se produisant dans la zone de refroidissement doivent etre séparés l'un de l'autre et, une fois séparés, envoyés à une installation de purification de gaz. Une telle réunion et une telle purification commune du gaz se heurtent à as difficultés puisque les deux courants de gaz ont des compositions physiques et chimiques différentes. Une partie de l'air de refroidissement qui se produit peut certes etre envoyée à la zone de frittage et, après traversée de la couck^Ez,etre traitée comme un gaz résiduaire de frittage mais, meme dans ce cas > il faut effectuer d'abord une séparation des deux courants gazeux. En outre, les quantités d gaz et les rapports de pression dans les zones de frittage et de refroidissement sont diffcrentes, de sorte qu'il faut également effectuer une séparation pour ce motif. Le frittage et le refroidissement sur une grille mobile est connu ("Stal in Deutsch", 1965, cahier 4, pages 315 à 320 . brevet des états Unis d'Amérique n 2 143 905 et 2 441 383 "Stabl und Eisent" 71 (1951), pages 1212 à 1218\. Il est aussi connu de séparer la zone de frittage de celle de refroidissement par des plaques d'étanchéité rappor tées entre les boites à vent brevet des états Unis d'Amérique n 3 172 754 ; "Blast Furnace and Steel Plant", mars 1953, pages 314 à 317 ; Demande de Brevet publiée en jNépublique Fédérale Allemande sous le n 2 020 (,23 Ces procédés ont l'inconvénient que les longueurs des zones de frittage et de refroidissement ne peuvent être modifiées. Pour un déplacement du point de traversée du feu vers llex- trémité de déchargement de la grille mobiles du gaz résiduaire de frittage parvient donc dans la zone de refroidissement.Pour palier cet inconvénient, la zone de frittage doit avoir une longueur de sécurité telle que le point de traversée du feu reste toujours à l'intérieur de cette zone lors des modifications de processus et des modifications qui se produisent en cours de fonctionnement. La zone de frittage doit donc être surdimensionnée. I1 se produit en outre toujours l'inconvénient que dans le dernier tronçon de la zone de frittage, de l'air de refroidissement est déjà aspire par la soufflante de gaz résiduaire de frittage si le point de traversee du feu ne se trouve pas exactement à l'extrémité de la zone de frittage L'invention remédie à ces inconvénient et permet en particulier d'effectuer un frittage -et un refroidissement sur une grille mobile avec possibilité d'une séparation du gaz résiduaire de frittage et de l'air de refroidissement dans des conditions d'utilisation optimales de la capacité de la grille mobile. Suivant llinvention, pour un allongement de la zone de frittage en raison du déplacement du point de traversée du feu de la région de frittage dans la direction du mouvement de la grille mobile, les boites à vent de la zone de refroidissement précé- dente concernées par cet allongement sont reliés par leurs condiites au collecteur du gaz résiduaire d frittage, tandis que pour un raccourcissement de la zone de frittage en raison d'un dépla cerclent du point de traversée du feu de la région de frittage en sens inverse ;é la direction du mouvement de la grille mobile, les boites à vent de la zone de frittage précédente concernées par ce raccourcissement sont reliées par leurs conduites au collecteur de la zone de refroidissement. Par l'expressIon oint de traversée du feu de la région d2 frittage on entend l'emplacement où 1 zone de combustion a traversé toute la matière à fritter dans la couche. Conne, en géncral} on charge à titre de couche la plus basse une couche dite de grille constituée déjà de matières.frittées, le point de traversée du feu est- donc atteint quand la région de combustion atteint la couche de grille. L'air de refroidissement peut être aspiré etjou comprimé dans la zone de refroidissement à travers la matière frittée. Un courant partiel d'air de refroidissement réchauffé peut être envoyé dans la zone de frittage et être aspiré à t avers La couche de chargement. Suivant un mode de réalisation, le raccordement des bottes à vent au collecteur de la zone de frittage et de la zone de refroidissement s'effectue par l'ouverture et la férmeture d'organes d'arrêt, tels que par exemple des tiroirs ou des disques dans un collecteur commun disposé entre les conduites de raccordement des bottes à vent.Il est ainsi possible de réaliser l'invention en ne faisant appel qu'auRcollecteursexistant pour le gaz résiduaire de frittage et pour l'air de refroidissement, un raccord étant simplement nécessaire entre les deux extrémités. OunNitilise ainsi pratiquement aucun espace supplémentaire et aucun équipement supplémentaire, Grâce aux organes d'arrêt dans le collecteurentce les arrivées des conduites des bottes à vent au collecteur,on on peut effectuer d'une manière simple le rac- cordement de chaque botte à vent au collecteur de gaz résiduaire de frittage ou d'air de refroidissement réchauffé.Il suffit de fermer l'organe d'arrêt se trouvant derrière la dernière boite à vent sous la zone de frittage et d'ouvrir tous les organes diar- rêt se trouvant devant ou derrière cet organe d'arrêt. Cet agencernent convient très bien en particulier pour des modifications de longue durée de la puissance spécifique de frittage dans la région de frittage, par exemple par variation du minerai de base, avec déplacement correspondant du point de traversée du feu. Les collecteurs peuvent être disposés des deux côtés ou d'un seul c6té de la machine de frittage ou bien sous celle-ci. Dans un mode de réalisation préféré, le raccordement des bottes à vent au collecteur de la zone de frittage et de la zone de refroidissement s'effectue par des ouvertures et fermetures correspondantes des organes d'arrêt dans chaque conduite des bottes à vent vers des collecteurs distincts se redoublant. Les conduite peuvent être disposées sur l'un ou sur les deux côtés de la machine ou sous celle-ci. Cet agencement est particulièrement approprié pour des déplacements de courte durée du point de traversée du feu. Ces déplacements de courte durée peuvent se produire en raison de modifications dans la conduite du procédé. les organes d'arrêt sont plus petits en raison du dia metre plus petit des conduites. Dans un mode de réalisation préféré, le raccord reEroLdissement s'effectue-par des ouvertures et fermetures correspondantes d'organes d'arrêt disposés dans chaque conduite des bottes à vent menant à un collecteur commun qui est subdivisé sur la longueur de plusieurs bottes à vent par un agen ,ciment en forme de Z. Le collecteur peut être disposé sur un cBté ou des deux côtés de la machine de frittage ou sous celle-ci. Ce mode de réalisation convient bien également pour des déplacements de courte durée du point de traversée du feu. En pratique on ne fait appel qu aux longueurs normales du collecteur de gaz. Suivant un mode d'exécution préféré, on repère la température de la matière frittée déchargée de la grille mobile et l'on règle la vitesse de cette grille de sorte que cette matière frittée déchargée ne dépasse pas une température donnée. On évite ainsi que pour un allongement de la zone de frittage l'ac- tion de refroidissement de la zone de refroidissement ne coxidse à un déchargement des matières frittées trop chaudes qui endonana- gent les équipements montés à la suite. On peut mesurer la température de la matière frittée déchargée directement, par exemple par un procédé de mesure approprié à la mesure du rayonnement thermique dans le domaine des basses températures, ou indirectement, par exemple par la température de l'air de refroidissement dans dernière botte d vent. On peut commander la vitesse de la grille mobile manuellement ou automatiquement par un dispositif de réglage. Il est avantageux de déterminer la position du poit de traversée du feu de la région de frittage de lacoude en continu et de raccorder en conséquence en continu les boîtes à vent ail collecteur de la zone de frittage et au collecteur de la zone de refroidissement suivant la position du point de traversée du feu. La détermination en continu du point de traversée du feu peut être effectuée à la manière classique par des mesures de température, des mesures de composition de gaz ou des mesures de pression. Il est ainsi possible d'obtenir une adaptation rapide des zones de frittage et de refroidissement. On élève la capacité de la zone de frittage ou de la zone de refroidissement lorsqu'elle diminue par réglage de la la ventilation. L' élévation de la capacité de frittage ou de re- froidissement peut s'effectuer par réglage de la soufflante de frittage ou de refroidissement ou par le branchenent additionnel d'une autre soufflante. On ne peut évidemment effectuer une augmentation de capacité qu'à l'intérieur de limites supportables d'un point de vue économique et du point de vue du procédé. On obtient ainsi une utilisation optimale de la surface de la grille mobile. Il est avantageux que les longueurs des boites à vent à l'extrémité de la zone de frittage et au début de la zone de refroidissement soient plus petites que celles des autres boites à vent. On peut déjà ainsi s'accommdEr de petites variations de la position du point de traversée du feu. Dans un mode de réalisation préféré, on soutire le gaz résiduaire de frittage des boites à vent de la dernière partie de la zone de frittage, on 1'envoie dans la portion antérieure de la zone de frittage encore une fois en lui faisant traverser la caniche puison l'enleve avec le gaz résiduaire de frittage des autres boftes à vent. On obtient ainsi une économie de combustible et une diminution du volume du gaz résiduaire de frittage, ce qui est particulièrement avantageux pour une purification d'une partie du gaz résiduaire de ces constituants nuisibles, tels que par exemple SO2 ou le fluor. Dans un mode d'exécution préféré, on entre l'air de refroidissement réchauffé des boites à vent de la partie antérieure de la zone de refroidissement, on envoie dans la partie antérieure de la zone de frittage en lui faisant traverser le lit delacoucheet on l'enlève en tant que gaz résiduaire de frittage. On obtient ainsi une économie de combustible dans la zone de frittage en raison de la teneur en calories de l'air de refroidissement réchauffé. Dans la partie antérieure de la zone due refroidissement il se produit des gaz de refroidissement plus réchouf- fc5 que dans la partie postérieure. Un dispositif pour mettre en oeuvre 12 procédé suivant L'invention consiste en une grille mobile munies'un dispositif de charge et d'une calotte d'allumage, de botes à vent disposées sous une zone de frittage et de boites à vent disposés sous une zone de refroidissement > de conduites menant des boites à vent à un collecteur pour le gaz résiduaire de frittage qui s chappe de la zone de frittage et des conduites menant des boites à vent à un collecteur pour l'air de refroidissement réchaufféqui s'échappe de la zone de refroidissement, des soufflantes raccordées au collecteur et des appmQsdepunEamtin des gaz .Il est caractérisé par des dispositifs pour commuter les conduites des dernières boites à vent de la zone de frittage au collecteur pour le gaz de refroidissement et les conduites des premières boîtes à vent de la zone de refroidissement au collecteur du gaz résiduaire flittae. Dans un mode de réalisation des organes d'arrêt sont disposés dans un collecteur commun pour les gaz résiduaires de frittage et pour les gaz de la zone de refroidissement entre les arrivées des conduites des dernières boîtes à vent de la zone de frittage et les premières boîtes à vent de la zone de refroidissement. Dans un mode de réalisation, il est prévu un collecteur distinct pour le gaz résiduaire de frittage recouvrant un collecteur distinct pour le gaz résiduaire de la zone de refro > - dissement et dans les conduites des dernières boîtes à vent de la zone de frittage et des premières boites à vent de la zone de refroidissement sont disposés des organes d'arrêt. Dans un autre mode de réalisation, une subdivision en forme de Z est disposée dans un collecteur s'étendant sur la longueur des dernières boites à vent de la zone de frittage et des premières boites à vent de la zone de refroidissement, chaque conduite des dernières boites à vent de la zone de frittage étant disposée dans une moitié de l'espace en forme de Z du collecteur et chaque conduite des premières boites à vent de la zone de refroidissement étant disposée dans l'autre espace, des organes d'arrêt étant prévus sur chaque conduite. Aux dessins annexéx, donnés uniquement à titre d'exemple La figure 1 est un schéma d'une grille mobile suivant l'invention ; et Les figures 2 à 4 sont des vues en coupe schématique de l'extrémité de la zone de frittage et du début de la zone de refroidissement, de divers modes de réalisation du raccordement des boîtes à vent au collecteur, la figure 2 étant une vue en coupe transversale tandis que les figures 3 et 4 sont des vues en plan. Sur le brin 1 supérieur de la grille mobile se déplacent les wagons de grillage (non représentés suivant la direction de la flèche. D'une trémie 2 de chargement on envoie le mélange à fritter dans les wagons de grillage. Le mélange est allumé sur sa surface supérieure sous une calotte 3 d'allumage. Sous le brin I supérieur sont disposées des boites à vent 4a à 45. Sous la zone de frittage se trouvent les boites à vent 4a à 4k, tandis que sous la zone de refroidissement se trouvent les boites à vent 41 à 4s. Les boites à vent 4a à 4k sont raccordées par des conduites Sa à 5k au collecteur 6 pour le gaz résiduaire de frittage tandis que les boites à vent 41 à 4s sont raccordées par des conduites 51 à 5s au collecteur 7 pour l'air résiduaire de refroidissement. A la figure I, des organes 8a,8b, 8d et 8e d'arrêt sont ouverts, tandis que l'organe 8c d'arrêt est fermé. Aux figures 2 à 4 des boites à vent 4j et 4k sup plémentaires sont raccordées au collecteur 7 par des conduites 15j et 15k. Les organes d'arrêt 8 montés sur les conduites 15j et 15k sont fermés. Les boites à vent 41 à 4n sont reliées en outre au collecteur 6 par des conduites 151 à 15n. Les organes d'arrêt des conduites 751 et 15n sont fermés. Tous les organes d'arrêt des autres conduites sont ouverts. Par une soufflante 9 on envoie les gaz résiduaires de la zone de frittage à un dispositif 10 de purification de gaz puis dans une cheminée. Par une soufflante Il on envoie les gaz de refroidissement de la zone de refroidissement dans un disposés tif 12 de purification des gaz puis dans une cheminée. De l'air est aspiré du brin I supérieur dans les boites à vent à travers le lit allumé à sa surface supérieur de mFlange fritté. La région de frittage se déplace donc vers le bas. Au-desgus de la boite à vent 4k le point de traversée du feu est atteint. Ensuite l'air est aspiré à travers la matière frittée chaude dans les boites à vent, de sorte que la matière frittée est refroidie. Au-dessus de la boite à vent 4s la température du produit fritté est si diminuée qu'elle peut être déchargée de la grille mobile. Quand le point de traversée du feu se trouve audessus de la boite à vent 41, lJorgane 8c d'arrêt suivant la figure 1 est ouvert tandis que l'organe 8d d'arrêt est fermé. Le gaz residuaire de frittage parvient ainsi de la bofte à vent 41 au collecteur 6. Suivant les figures 2 à 4 les organes 8 d'arrêt de la conduite 51 sont fermés tandis que les organes 8 d'arrêt de la conduite 151 sont ouverts. Quand le point de traversée du feu se trouve au-dessus de la boite à vent 4j, le gaz résiduaire sortant de la boite à vent 4k est envoyé dans le collecteur 7 par actionnement en conséquence des organes 8 d'arrêt. Dans les boites à vent 4i à 4n sont disposés des thermocouples pour repérer les températures des gaz. Les valeurs repérées sont envoyées par un conduit 14 à un appareil de calcul et de réglagel5. Ce calculateur détermine à partir des données qui lui sont fournies la position du point de traversée du feu et donne par un appareil 16 de commande des impulsions pour actionner les organes 8 d'arrêt au cas ou il se produit une modification de l'emplacement du point de traversée dn feu.En même temps, l'appareil 15 peut fournir par un conduit 17 une impulsion de commande à la soufflante 9 et-par un conduit 18 à la soufflante li pour régler leur puissance Dans la boîte à vent 4s est placé un thermocouple 19 qui repère la température du gaz de refroidissement et la fournit par un conduit 20 à un appareil 21;de calcul et de réglage. De celui-ci peuvent être envoyées par un conduit 22 des impulsions de commande à un moteur 23 d'entraînement de la grille mobile et par un conduit 24 des impulsions de commande à la soufflante 11. Au cas par exemple où la température s'élève dans la boite à vent 4s, on peut d'abord augmenter la puissance de la soufflante 11. Si cette augmentation ne suffit pas, on peut diminuer la vitesse de la grille mobile par réglage en conséquence du moteur 23. Les avantages de l'invention viennent essentiellement en ce qu'en dépit d'une séparation du gaz résiduaire de frittage et de l'air de refroidissement réchauffé, on peut utiliser toujours de manière optimale la capacité de la grille mobile, m8- me quand il se produit des variations dans le fonctionnement, quela grille mobile peut être adaptée facilement et rapidement à des modifications de fonctionnement de longue durée, quwil n'est pas nécessaire de prévoir un surdimensionnement de la grille pour des raisons de sécurité en cas de modifications de fonctionnement ou de changement dans celui-ci et que les colts de fonctionnement peuvent être maintenus à des niveaux favorables. R E V E N D I C A T I O N S l. Procédé pour fritter des matières fines sur une grille mobile, dans l-quel-on charge un lit de matières finns sur la grille mobile, on allume la surface supérieur? du lit sous une c~dntte d'allumage > on spire de l'ai- dans uns zone de -it- tage d la grille mobile en lui faisant traverser le lit jusqu'à ce qu'il arrive dans ds boîtes à vent disnosées-sous la zone de frittage, on envoie la gaz résiduaire de frittage sortant des boites à vent disposées sous la zone de frittage dans un collecteur de gaz résiduaire de frittage par des conduites, et après une purification on envoie cet air à l'atmosphère, le point de traversée du feu dans la région de frittage du lit se trouvant à l'intérieur de la zone de frittage, on envoie le lit de la zone de frittage à une zone de refroidissement de la grille mobile en aval de la zone de frittage et on le refroidit en y envoyant de l'air, on aspire l'air de refroidissement par des collecteurs et des conduites dans des boftes à vent disposées sous la zone de refroidissement ou-on le comprime par des boites à vent disposées sous la zone de refroidissement, et on envoie au moins un courant partiel d'air de refroidissement réchauffé à l'atmosphère après l'avoir purifié, caractérisé en ce que pour un allongement de la zone de frittage en raison du déplacement du point de traversée du gion de frittage dans la direction du mouvement de la grille mobile, les boites à vert de la zone de refroidissement précédente concernées par cet allongement sont reliées par leur conduite au collecteur du gaz résiduaire du frittage, tandis que pour un raccourcissement de la zone de frittage en raison d'un déplacement du point de traversée du feu de la région de frittage en sens inverse de la direction du mouvement de la grille mobile, les boites à vent précédente concernées par ce raccourcissenent sont reliées par leurs conduites au collecteur de la zone de refroidissement. 2. Procédé suivant la revendication I, caractérisé en ce que le raccordenent des botes à vent u collecteur de la zone de frittage et à celui de la zone de refroidissement steffec- tue par l'ouverture et la fermeture correspondante d'organes d'arrêt dans un collecteur commun dispos entre les conduites de raccordement des boites à vent. 3. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le raccordement des boîtes à vent au collecteur de la zone de frittage et à celui de la zone de refroidissement s'effec tue par des ouvertures et fermetures correspondantes des organes d'erret dans c1ff.que conduite des boiter à vent vers des collecteurs distincts se redoublant. procédé suivant la revendication 1, carcstérisé en ce riue le raccordement zones boîtes a vent au collecteur de la zone de frittage et à celui de 1 zone de r -'r3idissement-s'efec- tue par des ouvertures et des fermetures correspondantes d'organes d'arrêt disposés dans chaque conduite des boites à vent menant à un collecteur commun qui est subdivisé sur la longueur de plusieurs boites à vent par un agencement en forme de Z. 5. Procédé suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'on repère la température de la matière frit tée déchargée de la grille mobile et l'on règle la vitesse de cette grille de sorte que cette matière frittée déchargée ne dépasse pas une température donnée. 6. Procédé suivant l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'on détermine la position de point de traver sée du feu dans la région de frittage de la couche en continu et on raccorde en conséquence en continu les botes à vent au collecteur de la zone de frittage et au collecteur de la zone de refroidissement suivant la position de point de travers du feu. 7. Procédé suivant l'une des reven(ications 1 à 6, caractérisé en ce qu'on lève la capacité de frittage de la zone de frittage ou la capacité de refroidissement de la zone de refroidissement lorsqu'elle diminue en réglant la ventilation. U. Procédé suivant l'une des revendications ; à 7, caractérisé en ce que les longueurs des boftes à vent à ltextré- mité de la zone de frittage et au début de la zone de refroidissement sont plus petites que celles des autres boites à vent. 9. Procédé suivant l'une des revendications 1 à ', caractérisé en ce qu'on soutire le gaz résiduaire de frittage des boîtes à vent de la dernière partie de la zone de frittage7 on l'envoie encore une fois dans la portion ant-rieure de la zone de frittage en lui faisant traverser la couche puis on ltenlève avec le gaz résiduaire de frittage des autres boites à vent. 10. Procédé suivant l'une des revendications I à 9 caractérisé en ce qu'on enlève.lrair de refroidissement réchauf- fé des boites à vent de la partie antérieure de la zone de refroidissenent, on l'envoie dans la partie antérieure de la zone de frittage en lui faisant traverser le lit de la couche et on l'en lève en tant que gaz résiduaire de frittage. 11. Dispositif-pour la mise en oeuvre du procédé suivant l'une des revendications 1 à 1O, qui comprend une grille mobile munie d'un dispositif de charge et d'une calotte d'allumage, des boites à vent disposées sous une zone de frittage et des boites à vent disposées sous une zone de refroidissement, des conduites menant des boites à vent à un collecteur pour le gaz résiduaire de frittage qui s'échappe de la zone de frittage et des conduiteswme- nant des boîtes à vent à un collecteur pour l'air de refroidissement réchauffé qui s'échappe de la zone de refroddissement, des soufflantes raccordees au collecteur et des appareils de purification des gaz, caractérisé par des dispositifs pour commuter les conduites des dernières boites à vent de la zone de frittage au collecteur pour le gaz de refroidissement et les conduites des premères boites à vent de la zone de refroidissement au collecteur du gaz résiduaire de frittage. 12. Dispositif suivant la revendication 11, caractérisé par des organes d'arrêt disposés dans un collecteur commun pour les gaz résiduaires de frittage et pour les gaz de la zone de refroidissement disposés entre les arrivées de conduites des dernières boites à vent de la zone de frittage et les premières boites à vent de la zone de refroidissement. 13. Dispositif suivant la revendication 11, carac térisé par un collecteur distinct pour le gaz résiduaire de frittage recouvrant un collecteur distinct pour le gaz résiduaire de la zone de refroidissement et dçs organes d'arrêt disposés dans les conduites des dernières boites à vent de la zone de frittage et des premières boites à vent de la zone de refroidissement. 74. Dispositif suivant la revendication 11, caracté- risé en ce qu'une subdivision en forme de Z est disposée dans un collecteur s'étendant sur la longueur des dernières boîtes à vent de la zone de frittage et des premières boites à vent de la zone de rsEroidissement, chaque conduite des dernières boites à vent de la zone de frittage étant disposée dans un moitié de l'espace en forme de Z du collecteur et chaque conduite des premières boites à vent de la zone de refroidissement étant disposée dans l'autre espace, des organes arrêt étant prévus sur chaque conduite.