Brevet FR2281985A1 — publié le 19760312

La présente invention concerne un procédé pour la réduction directe du fer. Pour la réduction directe du fer, on connait, parmi d'autres, trois procédés particulièrement importants et notamment le procédé MIDEREX, le procédé HYL et le procédé PUROFER. Tous ces trois procédés comprennent la production d'un gaz de réduction à partir d'un combustible gazeux tel que le gaz naturel ou à partir de combustibles liquides tels que la naphte ou même le pétrole. Ces matières premières sont peu avantageuses à cause du coût élevé de leur réduction en gaz. Comme procédé pour produire des gaz de réduction à partir de combustibles solides tels que le coke, le charbon, le charbon de bois à 11 aide d'énergie électrique, on connait le procédé WIBERG dont le premier brevet date déjà de 1918; rrais ce procédé n'est exploité que dans de petites installations en Suède car son rendement êst réduit et ceci est dû au fait qu'il n'existe jusqu'ici aucun carburateur électrique d'une capacité importante. En plus de ce fait, ce procédé présente l'inconvénient de permettre le passage de gaz chauds dans le carburateur électrique et ceci à des températures de l'ordre de 700"C à 800 C. Ces gaz qui ne sont pas propres et viennent du four de réduction, ne sont ainsi pas envoyés dans le compresseur qui pourrait les comprimer à des pressions nécessaires pour un rendement économique de l'ihstallation. La présente invention a pour objet de concevoir un procédé de réduction permettant de remédier auxdits inconvénients des procédés connus. Le procédé selon l'invention comprend l'utilitation d'un carburateur tel que décrit dans le brevet brésilien NO 2871/74 et qui comprend des électrodes ou résistances d'une puissance inférieure ou égale à 3000 Kw par électrode ou résistance et qui est constitué par une chambre d'une largeur de l'ordre de 0.5 à 3.0 m munie d'une seule électrode qui branche le courant triphasé sur un circuit secondaire en étoile, la matière de réduction solide étant chargée dans le carburateur à un niveau au-dessus des électrodes ou résistances.On peut ainsi produire une tonne de fer spongieux ou de paillettes de fer avec une consommation d'énergie électrique de l'ordre de 900 à 1100 kwH par tonne et une consommation minimum de charbon par exemple de 0.8 m3 de charbon de bois par tonne. Le gaz est envoyé dans ledit carburateur à une température de l'ordre de 9000C à 1100 C. Le gaz peut entre chauffé par un système à récupération ou à régénération utilisant son propre surplus de production. Dans des cas d'urgence ou au lancement de l'installationn on peut utiliser dans ces dispositifs de préchauffage un coibus- tible différent tel que le mazout ou un gaz. Le gaz sortant du four de réduction est refroidi et lavé dans des dispositifs de lavage connus du type Scrubbes, Theiç sen ou similaires et ensuite comprimé à une pression prédéterminée à l'aide de compresseurs dlassiques. Suivant ce procédé, on peut utiliser en partie des combustibles non solides tels que les gaz ou les huiles dans ledit carburateur. Dans le cas d'huiles contenant du sulfure, il faut éliminer le sulfure après la combustion. Un autre avantage du procédé selon l'invention réside dans le fait qu'on peut utiliser dans une large mesure l'équipement habituel d'un haut fourneau et notamment l'appareil COWPER pour le chauffage préalable des gaz. La soufflerie du haut fourneau peut également être utilisée et on remplace simplement le creuset du haut fourheau par ledit carburateur suivant le brevet brésilien nO 2871/74. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté, on pourra y apporter de nombreuses modifications de détails sans sortir, pour cela, du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1" - Procédé pour la réduction directe du fer, caractérisé en ce qu'il consiste à effectuer la réduction dans un carburateur électrique comprenant des électrodes ou résistances d'une puissance inférieure ou égale à 3000 kw par électrode ou résistance et qui est constitué par une chambre d'une largeur de l'ordre de 0.5 à 3.0 m munie d'une seule électrode qui bran, che le courant triphasé sur un circuit secondaire en étoile, la matière de réduction solide étant chargee dans le carburateur à un niveau au-dessus des électrodes ou résistances. 20 - Procédé pour la réduction directe du fer suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste à utiliser comme combustible solide du coke, du charbon ou du charbon de bois et à combiner ce combustible pour la réduction avec environ 50% d'autres combustibles tels que les gaz, la naphte ou les huiles. 30 - Procédé pour la réduction directe du fer, caractérisé en ce qu'il consiste à chauffer les gaz de réduction avant leur passage dans le carburateur à une température de l'or- dre de 10000C à l'aide d'un système à récupération ou à génération. 40 - Procédé pour la réduction directe du fer suivant les revendications 1, 2 et 3 prises dans leur ensemble caractérisé en ce qu'il consiste à utiliser un four de réduction avec un seul circuit de gaz. 5 - Procédé pour la réduction directe du fer suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce qu'il consiste à refroidir le fer spongieux ou les paillettes de fer obtenus avec de l'eau et à les laisser sécher ensuite.