Brevet FR2313451A1 — publié le 19761231

La présente invention concerne un procédé pour extraire l'eau et la graisse d'une boue de laminoir en vue de l'utilisation comme matière première pour le frittage, cette boue contenant de la graisse avec une teneur élevée en eau, provenant de la fosse d'un laminoir à acier. La battitures ou des copeaux résultant d'une opération de coupe sont habituellement mélangés en petite quantité avec des fines d'un minerai de fer pour constituer une matière première pour le frittage. Avec l'augmentation considérable récente de la production de fonte, la demande de frittage d'une matière première pour la production de fer a augmenté rapidement et par suite a demandé l'installation de machines à fritter de grandes dimensions. L'augmentation résultante de la consommation de fer de sources autres que le minerai de fer conduit à l'utilisation croissante de battitures et de copeaux ayant un dépôt important de graisse. Du point de vue du contrôle de la pollution, d'autre part, il est actuellement courant d'utiliser un précipitateur électrostatique pour collecter les poussières contenues dans les gaz d'échappement d'une machine & fritter Plus particulièreeent, comme le montre la figure 1, un mélange à fritter est envoyé & partir d'une tremie d'alimentation 4 sur une grille transporteuse 1 entraînée par des roues dentées 2 et chauffée par un four à combustion 3, et ensuite ce mélange est fritté pendant l'aspiration des gaz échappant à travers une caisse aspirante 5 et un conduit collecteur 6. Les poussières contenues dans ces gaz d'échappement sont en grande partie collectées par un précipitateur électrostatique 7 et les gaz d'échappement ainsi nettoyés sont déchargés par une soufflante 8. Cependant, avec ce procédé, si une matière première de frittage telle que des battitures ou des copeaux contenant de la graisse est mélangée en grande quantité avec le mélange cru & fritter, la combustion de ce mélange cru & fritter à partir de sa partie supérieure sur la grille mobile 1 par le four 3 élevera la température de la partie médiane et de la partie inférieure de ce mélange et provoquera l'évaporation de la graisse déposée, et la vapeur de graisse sera dirigée conjointement avec les gaz d'échappement vers le précipitateur électrostatique 7 à travers la presse aspirante 5 et le collecteur 6. Les poussières collectées dans le précipitateur électrostatique 7 contiendront par suite environ O > lZ à environ lOZ de graisse.Si cette graisse se dépose en quantité importante sur les électrodes du précipitateur électrostatique 7, elle sera brûlée par les étincelles jaillissant entre les électrodes ou par les gaz d'échappement 9 haute température, et cela provoquera des troubles tels qu'un incendie dans le précipitateur électrostatique 7. Comme la boue de laminoir envoyée dans la fosse à résidus du laminoir contient environ 20% à environ 30% d'humidité et environ 2% à environ 3% de graisse > même après la déshydratation à travers un filtre-presse, les moyens suivants sont utilisés pour le traitement: (1) utilisation de la boue de laminoir pour la récupération ou pour son rejet à la mer, (2) utilisation de la boue de laminoir comme source de fer après extraction de la graisse par lavage chimique (c'est-à-dire lavage avec un produit chimique), (3) utilisation de la boue de laminoir comme source de fer apres suppression de la graisse par combustion. Cependant, en raison de la teneur en fer d'environ 60 à environ 70% de la boue de laminoir, le procédé (1) ci-dessus n'est pas avantageux du point de vue de l'utilisation efficace des ressources en fer. De plus, la nécessité croissante de contrôle de la pollution limite de plus en plus la régénération ou le rejet de la boue, et le rejet des écailles de laminage par ce procédé sera impossible dans un proche avenir. En raison du faible diamètre des particules et de la teneur élevée en humi@dité d'environ 20% 9 environ 30%, même après déshydratation à travers un filtre-presse, cette boue de laminoir a une viscosité élevée. Le traitement de la boue de laminoir par l'un des procédés (2) ou (3) ci-dessus n'est par suite pas facile. Avec le procédé (2) ci-dessus la séparation très difficile de la graisse limite encore l'efficacité du procédé. Le procédé (3) ci-dessus nécessite un équipement d'un prix élevé comportant un four & lit fluidisé, un four rotatif, un four combustion à plusieurs étages ou d'autres appareils et les frais de fonctionnement sont élevés. Dans tous ces fours, le traitement des écailles de laminoir alune température d'environ 700 C à environ 8000C provoque l'agglomération de la boue de laminoir ce qui est un inconvénient supplémentaire de ce procédé. Avec ce procédé, il y a de nombreux autres problemes, tels que la nécessité d'utiliser un précipitateur électrostatique pour collecter les poussières des gaz de combustion. Pour ces raisons, il n'a été obtenu aucun résultat satisfaisant avec les procédés (1) à (3) considérés ci-dessus. L'invention a pour objet un procédé pour utiliser efficacement la boue de laminoir en tant que matière premiere pour le frittage, cette boue contenant de la graisse et de l'humidité et ayant ét déposée dans une fosse de produits résiduaires d'un laminoir acier. L'invention a aussi pour objet un procédé pour l'extraction sensiblement complète de l'huile et de la graisse de la boue de laminoir, d'une façon très facile, avec un équipement peu coûteux et des frais de foactionnement faibles, en utilisant la chaleur du frittage d'une machine à fritter. Selon une caractéristiques de l'invention le procédé pour extraire l'humidité et la graisse de la boue de L laminoit comporte la réduction à environ 1% à environ 10% de la teneur en humidité de la boue de laminoir contenant de la graisse à teneur élévée en humidité et provenant de la fosse résiduaire d'un laminoir v acier, en séchant la boue de laminoir une te rature d'environ 120 C b aviron 200-C, et de préférence d'environ 10C b environ 150 C en utilisant la chaleur perdue du refroidisseur d'une machine à fritter ou en mélangeant la boue de laminoir avec des écailles de laminoir ayant une teneur faible en humidité collectées sas utiliser l'eau de refroidissement des cylindres, et ensuite l'envoi de façon continue de la boue de laminoir dont la ceneur en humidité a ainsi été réduite, et par charges sensiblement égales, b une section de décharge, b une section d'entrée du refroidisseur de frittage et i un trinsporteir sans fin de retour vers un tamis chaud et une trémie de retour de la machine à fritter@ afin d'extraire d'une façon sensiblement complète la graisse par co@bustion ou par évaporation en utilissat la chaleur produite par la machine à fritter. Les caractéristiques de l'invention ressortirout plus particulièrement de la description suivante do@née à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins @unexés, sur lesquels: - la figure 1 représente schématiquement en élévation un équipement antérieur pour le frittage dans une machine à fritter, et - les figure 2 et 3 représentent schématiquement en élévation latérale des machines pour la mise en oeuvre du procédé selon deux modes de mise en oenvre de l'invention. L'invention est décrite plus particulièrement ci-après en considérant deux ecemples de mise en oeuvre. EXEMPLE 1 la figure 2 représente schématiquement une machine pour la mise en oeuvre de l'invention. Sur la figur 2, un mélange à fritter 10. ayant une composition classique, est euvoyé à travers mas trémie d'alimentation 4 zur une grille sans fin 1 d'une machine à fritter @ ch@@ffée par un four à combustion 3, la matière étant frittée pendant sa circulation vers la gauche z@ivant la figure 2.Une trémie d'alimentation en boue de laminoir 9 est pontée dans la partie de décharge B de la machine A et divise la boue de laminoir séchée 11 dont la teneur en humidité a été réduite de la façon décrite ci-après, et qui contient de la graisse, en charges sensiblement égales qui sont ainsi envoyées sur la matière frittée.Cette boue de laminoir séchée ll envoyée sur la matière frittée est chauffée par la chaleur provenant de cette matière frittée représentée en 13 pendant son passage vers un talis chaud 14 en passant a travers un concasseur 12 > et la graisse est pratiquement complite- ment supprinée par combustion ou évaporation.Cette boue de laminoir 11, dont la graisse a ainsi été éliminée, est tamisée par le tamis chaud 14, et est envoyée en mOse temps que les fines ayant traversé le ta dus à une trémie de retour 19 a travers un transporteur sans fin de retour des fines 21 pour le stockage temporaire. la partie de la fritte restant sur le tamis 14 est envoyée au refroidisseur de fritte 1S dans lequel cette fritte est refroidie. D'autre part, une partie du gaz de refroidissaient (de l'air) chauffé par échange de chaleur avec la fritte dans le refroidisseur de fritte 15, est dirigée par une soufflante 17 vers un séchoir de boue 18 (par exemple b lit fluidisé) dans lequel le gaz chaud seche la boae de laminoir contenant de la graisse k teneur élevée en humidité provenant de la fosse b résidu du laminoir acier à acier.Par exemple, quand une boue de laminoir contenant 28,0% d'humidité et 2,OX de graisse, chargée dans le séchoir 18 est séchée à une température d'environ 140 C à 150 C pendant 15 à 20 @n, il est obtenu une boue de laminoir contenant 1,135 d'humidité et 2,5X de graisse. Une température de séchage de la boue de laminoir au dessus de 2000C dans le séchoir 18 provoque l'évaporation de la graisse et cela nécessite l'utilisation d'un équipement collecteur pour la vapeur de graisse ainsi produite dans le séchoir 18. Si la température de séchage est inférieure a à 120 C, le séchage de la boue deeande trop de temps.Des résultats d'essais montrent que la température de séchage doit de préférence dtre d'environ 120% 9 environ 200 C et lieux d'environ 140 C à environ 1504C. Par suite, selon l'invention, la boue de laminoir est séchée en utilisant la fraction ayant une température d'environ 120 C à environ 140 C, et de préférence d'environ 140 C à environ 150 C, extérieurement au gaz de refroidissaient chauffé par la chaleur de L'échange de chaleur Pour assurer un débit régulier de boue de laminoir 9 partir de la trémie d'alimentation 9, il est desirable de réduire la viscosité de la boue par séchage de la boue de laminoir b une teneur en humidité ne dépassant pas 10%, mais cependant il n'est pas nécessaire de réduire cette teneur' en humidité à moins de 1%. La boue de laminoir ll ainsi séchée mais contenant encore de la graisse est envoyée par la trémie d'alimentation 9 sur la matière frittée, de la façon décrite ci-dessus, pour l'élimination de la graisse. Les gaz d'echappement contenant des poussières, les gaz de combustion de la graisse et de la vapeur de graisse produits dans le traitement entre la section de décharge B pour la matière frittée et le tamis chaud 14, sont collectés à travers une hotte 16 pour être envoyés & un collecteur de poussière humide (non représenté) dans lequel les gaz d'échappement sont nettoyés et sont ensuite rejetés.La boue de laminoir déshydratée et dégraissée et les fines de retour provenant de la trémie de retour 19 et la matière première pour le frittage provenant d'une trémie d'alimentation en matière première (non représentée) sont mélangées pour obtenir une composition connue dans un mélangeur 20, le mélange étant envoyé dans la trémie d'alimentation en matière première 4 sous la forme de pastilles produites par une pastilleuse (non représentée), suivant les besoins. Le mode de mise en oeuvre décrit ci-dessus concerne le cas où la trémie d'alimentation en boue 9 est placée dans la section de décharge de la fritte B. Il est possible aussi, de la façon représentée sur la figure 3, de placer la trémie d'alimentation en boue 9 dans une partie d'entrée C du refroidisseur de fritte 15 pour l'envoi de façon continue de la boue de laminoir séchée 11 contenant de la graisse par charges sensiblement égales l'entrée C du refroidisseur de fritte 15, afin d'utiliser la chaleur de la fritte dans le refroidisseur 15. Dans ce cas, la graisse de la boue de laminoir séchée 11 est éliminée par évaporation pendant que la fritte est refroidie dans le refroidisseur 15.Les gaz d'échappement contenant la vapeur de graisse dégagée dans le refroidisseur 15 sont collectés à travers une hotte 24 pour être envoyés dans un collecteur de poussières humides (non représenté) dans lequel ces gaz sont nettoyés avant d'être rejetés. Suivant ce mode de mise en oeuvre, une partie du gaz de refroidissement (de l'airX chauffé par échange de chaleur avec la fritte dans le refroidisseur 15, s'il est amené directement en contact dans le séchoir de la boue 18, contaminera la boue de laminoir présent dans le séchoir 18 par la vapeur de graisse. I1 est par suite désirable de sécher la boue de laminoir dans le séchoir 18 en utilisant un autre gaz chaud (de l'air) après échange de chaleur avec les gaz chauds provenant du refroidisseur 15 dans un échangeur de chaleur 25 La boue de laminoir, dont la graisse a ainsi été éliminée, est séparée de la fritte refroidie dans un équipement de tamisage 22 placé dans la section de sortie B du refroidisseur 15 pour être envoyée b la trémie de retour 19 sur un transporteur de fines 23. Les autres parties de la figure 3 étant les mêmes que celles de la figure 2, leur description n'est pas répétée. I1 est possible aussi d'envoyer la boue de laminoir séchée contenant de la graisse > en la divisant en charges sensiblement égales, au transporteur sans fin de retour des fines 21, en un point voisin du tamis chaud 14 ou de la trémie de retour 19 de la figure 2 afin d'éliminer par évaporation la graisse de la boue de laminoir séchée en utilisant la chaleur des fines de retour. Dans ce cas, la vapeur de graisse produite sur le transporteur sans fin 21 ou dans la trémie de retour 19 est collectée en utilisant les dispositifs décrits ci-dessus. EXEMPLE Un mélangeur d'écailles (non représenté) est utilisé la place du séchoir de boue 18 de l'exemple 1. De la boue de laminoir contenant environ 20 environ 30% d'humidité et de la graisse et des écailles de laminoir et ne contenant pas plus de 6% d'humidité, collectée sans utiliser l'eau de refroidissement du laminoir, a été chargée dans ce mélangeur dans des proportions d'environ 1/3, et le mélange a été effectué pendant environ 2 mn environ 3 mn. Il a été ainsi obtenu un mélange contenant environ 7% environ 105 d'humidité.Comme suivant les modes de mise en oeuvre de l'exemple 1, décrits par rapport aux figures 2 et 3, ce mélange est envoyé la section de décharge de la fritte B ou la section d'entrée C du refroidisseur de fritte 15 à un transporteur sans fin de retour des fines 21 placé près du tamis chaud 14 et de la trémie de retour 19, la graisse du mélange étant supprimée soit par combustion soit par évaporation en utilisant la chaleur de la fritte ou bien des fines de retour.Suivant cet exemple, il a été utilisé des écailles de laminoir ne contenant pas plus de 6% humidité pour le mélange, parce que l'utilisation d'écailles de laminoir contenant plus de 6% d'humidité nécessite des quantités importantes d'écailles de laminoir pour réduire la teneur en humidité du mélange à moins de 107.. Une description détaillée n'est pas donnée parce que le mode de mise en oeuvre suivant l'exemple 2 est identique 9 ceux de l'exemple 1, en dehors du remplacement du séchoir à suspension 18 de l'exemple 1 par un mélangeur d'écailles. Ainsi qu'il ressort de ce qui précède, avec l'invention il est possible d'éliminer d'une façon pratiquement complète l'humidité et la graisse d'une boue de laminoir relativement fine et tres visqueuse contenant de la graisse et ayant une teneur élevée en humidité par un traitement très simple et avec des frais très faibles d'équipeieat et de fonctionnement, en permettant ainsi l'utilisation de la boue de laminoir en quantités importantes comme ratière première pour le frittage ainsi qu'en supprimant le danger d'incendie dans un précipitateur électrostatique qui résulterait de la graisse contenue dans la boue de laminoir Bien entendu, la description qui précède n'est pas limitative et l'invention peut entre mise en oeuvre suivant d'autres variantes sans que l'on sorte de son cadre. REVENDICATIONS 1. Procédé pour éliminer l'humidité et la graisse d'une boue de laminoir en vue de son utilisation comme matière première pour le frittage de cette boue cette boue ayant une teneur en humidité d'au moins 20 % et provenant de la fosse de résidus du laminoir a acier, le procédé comportant la réduction de la teneur en humidité de la boue de laminoir et ensuite l'éli- mination de la graisse > caractérisé par la réduction de la teneur en humidité de la boue de laminoir à environ 1 % à environ 10 X, et ensuite l'envoi de façon continue de cette boue de laminoir dont la teneur en humidité a ainsi été réduite, en la divisant en charges sensiblement égales, soit à une section de décharge de la fritte soit à une section d'entrée d'un refroidisseur de fritte, un transporteur sans fin pour les fines de retour situé à côté d'un tamis chaud et & une trémie de retour d'une machine à fritter, afin d'éliminer d'une façon sensiblement complete l'humidité et la graisse de la boue de laminoir en utilisant la chaleur de la fritte produite par la machine a fritter. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la teneur en humidité de la boue de laminoir contenant de la graisse est réduite à environ 1 % à environ 10 % par séchage à une température d'environ 1200C à environ 2000C en utilisant la chaleur perdue du refroidisseur de fritte de la machine à fritter. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la température de séchage de la boue de laminoir est d'environ 1400C à environ 1500C. 4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par la réduction de la teneur en humidité de la boue de laminoir contenant de la graisse et une teneur élevée en humidité, à environ 1 Z à environ 10 % par mélange avec des écailles de laminoir ne contenant pas plus d'environ 6 Z d'humidité collectées sans utiliser l'eau de refroidissement du laminoir.