Brevet FR2375562A1 — publié le 19780721

L'inventiqn est relative aux installations de fonderie comportant au moins un cubilot alimente engaz comburant (vent chaud ou vent froid). On sait que les gaz stéchappant d'un cubilot-(gaz de gueulard) contiennent des poussières qui, en application des règlements actuels, ne peuvent eh aucun cas être rejetés dans l'atmosphère. Il est donc nécessaire de prévoir des moyens de dépoussiérage de ces gaz de gueulard. On a déjà proposé de prqcéder à un dépoussiérage des gaz de gueulard par des moyens àvoie humide ce qui nécessite ensuite d'abord un traitement de l'eau~de dépoussiérage, puis un traitement des boues obtenues, puis enfin un rejet de ces boues qui, dans la plupart des cas, impliquent un traitement supple- mentaire pour leur manutention. On a également proposé de procéder à un dépoussiérage des gaz de gueulard par des moyens à voie sèche ce qui implique un rejet des poussières récupérées à ltétat sec, généralement après un traitement appropriés Dans les deux cas, dépoussiérage à voie humide ou dépoussiérage à voie sèche, il faut prévoir des moyens spéciaux pour les traitements des poussières avant leur rejet,. une main d'oeuvre supplémentaire pour mettre en oeuvre ces moyens, et, dans la plupart des cas, un transport particulier du matériau à rejeter. La présente invention a pour but d'éviter en garde partie ces inconvénients Selon l'invention, l'installation comporte au moins un cubilot, des moyens d'alimentation- du cubilot en gaz comburant, et des moyens dépoussiéreurs secs agissant sur les gaz de gueulard du cubilot et elle est caractérisée par le fait qu'elle comporte,en putre,des moyens récupérateurs pour collecter tout ou partie des poussières recueillies par les moyens dépoussiéreurs et des moyens dsinjection~pour injecter tout ou partie des poussières collectées par les moyens recupérateurs dans ou en-dessous de la zone de fusion du cubilot. On conçoit alors que les problèmes posés par- la récupération classique des poussières par voie humide ou par voie sèche disparaissent, au moins en partie, et que les inconvénients inhérents à cette récupération sont ainsi évités. Les poussières injectées dans la zone de fusion du cubilot se retrouvent sous forme de laitier et sont évacuées avec le laitier du cubilot. Si la totalité des poussières des gaz de gueulard sont recueillies et injectées dans le cubilot, on constate une augmentation de 15 à 20 % de la quantité de laitier par rapport à la quantité de laitier que donnerait le cubilot sans recyclage des poussières. Cette augmentation de la quantité de laitier ntentraSne pratiquement aucune majoration des frais du rejet de ce sous-produit, qui est propre, dont la manutention et aisée, et qui présente une valeur marchande non négligeable. Selon un mode de réalisation avantageux de l'invention et lorsque l'installation comporte des moyens de combustion des gaz de gueulard, les moyens dépoussiéreurs comprennent un premier dispositif assurant la récupération des grosses poussières (diamètre supérieur à 100 microns) situé entre le cubilot et les moyens de combustion, et un second dispositif assurant la récupération des petites poussières (diametre inférieur à 100 microns) situé en aval des moyens de combustion. Suivant une disposition constructive de l'invention, les moyens récupérateurs comprennent un dispositif transporteur, avantageusement à vis, et les moyens d'injection comprennent un circuit de gaz dans lequel les poussières collectées par les moyens récupérateurs sont introduites par l'intermédiaire d'un ou de plusieurs venturi. De préférence, le gaz circulant dans un circuit est préalablement réchauffé ; ce gaz peut être obtenu en dérivant une partie du gaz comburant alimentant le cubilot. L'invention consiste, mises à part les dispositions dont il vient entre question, en certaines autres dispositions dont il sera plus explicitement question ci-après, et qui s'utili- sent de préférence en même temps. L'invention pourra, de toute façon, être bien comprise à l'aide du complément de description qui suit, ainsi que du dessin ci-annexé, lesquels complément et dessin sont relatifs à un mode de réalisation préféré de l'invention et ne comportent, bien entendu, aucun caractère limitatif. La figure unique, de ce dessin, est un schéma d'une installation de fonderie établie conformément à un mode de réalisation préféré de l'invention. L' installation montrée sur cette figure unique comporte un cubilot 1 alimenté en gaz comburant par des moyens d'alimen tation 2. Ce gaz comburant est constitué-par du vent chaud injecté dans le cubilot par une pluralité de tuyères 3 reliant un tore de distribution 4 à la-base du cubilot. Ce tore de distribution 4 est lui-même relié à une source de vent chaud dont i sera plus explicitement question ci-après. Le cubilot est relié, d'une part à un ou plusieurs postes de coulées 5 et, dautre part, à un ou plusieurs postes de récupération du laitier 6. Les gaz de gueulard du cubilot 1 contiennent des poussières contenant, notamment, de la silice (environ 23%), de l'oxyde de fer (environ 28%), de l'aluminium (environ 11%), et du carbone (environ 21%). Ces poussières sont recueillies dans des moyens dépoussiéreurs secs, désignés d'une façon- générale; par le chiffre de référence 7. Des moyens récupérateurs, désigné d'une façon générale par le chiffre de référence 8, sont prévus pour collecter tout ou partie de ces poussières, et des moyens d'injection, désignés d'une façon générale par le chiffre de référence 9, sont également prévus pour injecter -tout ou partie de ces poussières dans ou en-dessous de la zone de fusion la du cubilot. 1. Les poussières ainsi recyclées dans le cubilot se retrouvent dans le laitier, comme indiqué précédemment. De plus, la proportion-de silice contenue- dans ces poussières, permet d'enrichir la fonte en silicium : en effet, si le vent chaud introduit dans le cubilot est à température suffisamment élevée, ou si ce vent chaud est enrichi en oxygène, la silice peut Etre partiellement réduite en silicium dans la zone de fusion du cubilot, donc produire cet enrichissement de la fonte en silicium. Il convient également de signaler- que, ces poussières contenant du carbone, ce complément de carbone introduit dans le cubilot compense les calories absorbées par la fusion des poussières recyclées. A titre d'exemple, onM indiquer ci-dessous la composition et -la granulométrie de ces poussières - Silice (six2) 23,3% - Alumine cl1202) 11,2% - Oxyde de fer (fie2033 27,7 % - Carbone (C) 20,7 % - Oxyde de manganèse (MnO) 1,6 % - Anhydride phospho rique (P205) 3,3 % - Calcite (CaC03) 2,6 % - Oxyde de calcium (CaO) 1 % Diamètre des particules Cubilot à vent Cubilot à vent (microns) chaud froid % % - supérieur à 100 35 44 - compris entre 10 et 100 35 40 - compris entre 1 et 10 20 8 - inférieur à 1 10 8 Lorsque l'installation comporte des moyens de combustion, désignés d'une façon générale par le chiffre de référence 10, les moyens dépoussiéreurs 7 peuvent avantageusement comprendre, - un premier dispositif 11, assurant la récupération des poussières dont le diamètre est supérieur à 100 microns, situé entre le cubilot 1 et les moyens de combustion 10, - et un second dispositif 12,assurant la récupération des poussières dont le diamètre est inférieur à 100 microns, situé en aval des moyens de combustion 10. Le premier dispositif 11 est avantageusement constitué par un cyclone. Le second dispositif 12 eSt avantageusement constitué par un filtre à manches. Entre les moyens de combustion 10 et le second dispositif 12, il est prévu un échangeur de chaleur principal 13 entre l'air comburant et les gaz s'échappant desdits moyens de combustion 10. L'air comburant froid est soufflé par un ventilateur 14vil se réchauffe dans 1'échangeur principal 13 pour devenir le vent chaud qui est acheminé vers le tore de distribution 4 par un conduit 15 calorifugé. Les moyens récupérateurs 8 sont disposés en-dessous du cyclone Il et en-dessous du filtre à manches 12. Ces moyens récupérateurs - comprennent chacun au moins un dispositif transporteur 16, de préférence du type à vis sans fin. Les moyens d'injection 9 comprennent un circuit de gaz 17 se divisant enjeux branches 17a et 17b respectivement pour les poussières collectées par le cyclone Il et pour les pous sières collectées par le filtre à manche 12. Ces poussières sont introduites dans ces deux circuits 17a et 17b, par 1'inter- médiaire d'un venturi 18a pour le circuit 17a et du venturi 18b pour le circuit 17b. Ces deux circuits 17a et 17b. se rejoignent pour aboutir à un injecteur 19 débouchant en-dessous de la zone de fusionna du cubilot 1. Le circuit de gaz~17 constituant essentiellement les moyens d'injection 9 comporte des moyens de réchauffage qui peuvent titre constitués par un échangeur de chaleur secondaire 20 entre le gaz d'injection et les gaz s'échappant des moyens de combustion 10, cet échangeur de chaleur secondaire 20 étant disposé en aval de l'échangeur de chaleur principal 13. Le circuit de gaz 17 peut titre dérivé à partir de l'air comburant avant son passage dans l'échangeur principal 13. Un ventilateur 21 étant prévu-pour souffler l'air d'injection. On remarquera que le rapport entre le débit d'air comburant et le débit d'air d'injection est de l'ordre de 75 à 50. Avant le second dispositif 12 des moyens dépoussiéreurs 7, il est prévu un refroîdisseur 23-abaissant la température des gaz s'échappant des moyens de combustion 10 et qui ont été déjà refroidis par les échangeurs 13 et 200 Ce refroidisseur 23 permet d'abaisser la température de ces gaz pour la rendre compatible avec la constitution de ce second dispositif 12. Un ventilateur 22 peut titre prévu- pour extraire les gaz de gueulard dépoussiérés, c'est-à-dire après leur passage dans le second dispositif 12 (filtre à manches), ce ventilateur 22- reje- tant ces gaz de gueulard directement dans l'atmosphère. On a supposé dans ce qui précède que les poussières étaient recyclées par un injecteur 19 débouchant en-dessous de la zone de fusion la du cubilot 1. Suivant une variante de l'invention, non représentée, les poussières pourraient être recyclées directement par les tuyères 3 d'injection du vent chaud. Finalement et quelque soit le mode de réalisation adopté, on dispose d'une installation de fDndenadans laquelle les problèmes posés par la récupération des poussières ne se posent plus.Ce resultat est obtenu gracie à des moyens peu motteux (moyens récupérateurs et moyens d'injection). De plus, on augmente la production d'un produit (laitier) qui ne pose aucun problème de manutention i de stockage et qui généralement pré sente une valeur marchande. Si l'invention était appliquée à une installation comportant un cubilot à vent froid, le recyclage des poussières serait encore plus simple à réaliser. En effet le gaz d'injection des poussières serait constitué par le vent froid d'alimentation du cubilot. Comme il va de soi et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application et deréalisation qui ont été plus spécialement envisagés ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. REVENDICATIONS 1.- Installation de fonderie comportant au moins un cubilot, des tuyères d'alimentation du cubilot en gaz comburant, et des moyens dépoussiéreurs secs agissant sur les gaz de gueulard du cubilot, caractérisée par le fait qu'elle comporte en outre des moyens récupérateurs pour collecter tout ou partie des poussières recueillies par les moyens- dépoussiéreurs et des moyens d'injection situés au-dessus des tuyères d'alimentation pour injecter tout ou partie des poussières collectées par les moyens récupérateurs dans ou en dessous de la zone de fusion du cubilot. 2.- Installation de fonderie selon la revendication 1, comportant des moyens de combustion des- gaz de gueulard, caractérisée par le fait que les moyens dépoussiéreurs comprennent un premier dispositif assurant la récupération des grosses poussières (diamètre supérieur à 1O0 microns) situé entre le cubilot et les moyens de combustion, et un second dispositif assurant la récupération des petites poussières (diametre inférieur à 100 microns) situé en aval des moyens de combustion. 3.- Installation de fonderie selon la revendication 1 ou caractérisée par le fait que les moyens récupérateurs comprennent un dispositif transporteur 4.- Installation de fonderie selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée par le fait que les moyens d'injection comprennent un circuit de gaz dans lequel les poussières collectées par les moyens récupérateurs sont introduites par l'in- termédiaire d'un ou de plusieurs 'venturis. 5.-Installation de fonderie à cubilot à vent chaud selon la revendication 4, caractérisée par le fait que le gaz circulant dans le circuit d'injection est préalablement réchauffé. 6.- Installation de fonderie à cubilot à vent froid selon la revendication 4, caractérisée par le fait que le gaz circulant dans le circuit d'injection est froid. 7.- Installation de fonderie selon la revendication 4, 5 ou 6, caractérisée par le fait que le gaz circulant dans le circuit d'injection est dérivé à partir du gaz comburant alimentant le cubilot. 8.- Installation de fonderie selon l-une quelconque des revendications 2 à 7, caractérisée par le fait que le gaz comburant alimentant le cubilot est réchauffé dans un échangeur principal traversé par les gaz s'échappant des moyens de combustion. 9.- Installation de fonderie selon les revendications 5 et 8, caractérisée par le fait que le gaz d'injection est réchauffé dans un échangeur secondaire situé en aval de lgéchangeur principal et traversé par les gaz s'échappant des moyens de combustion. 10.- Installation de fonderie selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée par le fait que les poussières sont recyclées par le cubilot par un injecteur débouchant en dessous de la zone de fusion.