Brevet FR2403857A1 — publié le 19790420

La présente invention est relative à la fabrication de feuillards de métal ferreux à partir d'une matière première contenant du minerai de fer et elle a pour but de fournir un procédé nouveau et perfectionné pour la fabrication d'un tel feuillard de métal. Suivant l'invention pour la fabrication de feuillards de métal ferreux à partir de minerai de fer on enrichit le minerai en le mettant sous forme dtune poudre concentrée, on met la poudre de minerai en forme de boulettes, on fait passer les boulettes de minerai dans un four en présence d'un gaz réducteur agissant comme réducteur unique ou principal, et l'on comprime les boulettes réduites dans un laminoir pour produire un feuillard de métal ferreux. Le minerai de fer peut être enrichi en une poudre concentrée en le soumettant à une série d'opérations de broyage, de séparation par voie magnétique ou par gravité, et de filtrage. En variante on peut utiliser un procédé d'enrichissement chimique (par exemple au chlorure). La réduction des boulettes de minerai peut être effectuée dans un four en continu ou par lots en présence d'hydrogène et/ou d'oxyde de carbone ou de tout autre gaz réducteur approprié. Les boulettes réduites peuvent être amenées directement au laminoir de compression en sortant du four de réduction, à peu près à la température du four, et le feuillard comprimé peut alors être soumis à une nouvelle passe de laminage à chaud. En variante les boulettes réduites peuvent être amenées au laminoir à une température plus basse que celle qui a été atteinte dans le four de réduction; le feuillard comprimé est alors soumis a un frittage et à d'autres passes de laminage à chaud ou à froid. En variante les boulettes réduites peuvent être chauffées après la phase de réduction et avant d'être amenées au laminoir, selon la température du four de réduction. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront au cours de la description qui va suivre d'un mode de mise en oeuvre du procédé, donné uniquement â titre d'exemple et illustré par les dessins annexés, sur lesquels - la Fig. 1 est un schéma synoptique d'une série de phases d'enrichissement du minerai - la Fig. 2 est un schéma synoptique d'un exemple des phases de mise sous forme de boulettes et de réduction - la Fig. 3 est un schéma synoptique global d'un exemple de toutes les phases de mise en oeuvre du procédé. En se référant à la Fig. 1, du minerai de fer est amené d'un magasin sec, dans un broyeur primaire à circuit fermé, qui peut etre par exemple du type fabriqué par la firme britannique Allis Chalmers Corporation, d'où le minerai broyé est envoyé dans des séparateurs magnétiques successifs, à faible et haute intensité, qui peuvent être du type fabriqué par la firme britannique Boxmag Rapide La matière non magnétique est extraite des séparateurs par pompage tandis que la matière magnétique est envoyée à un épaississeur qui peut être du type fabriqué par la firme britannique Dorr-Oliver. De l'épaississeur, le minerai est envoyé dans un filtre qui peut être du type à disque rotatif, fabriqué par exemple par la firme britannique Dorr-Oliver, puis après séchage, le minerai est soumis à une opération finale de broyaye en circuit fermé. A ce stade 1' enrichissement du minerai est complet et celuici se trouve sous la forme d'une poudre concentrée ayant une dimension de particules de l'ordre de 1 300 à 2 200 à l'échelle Blaine. La teneur du minerai en gangue est de façon appropriée inférieure à 5 %. Le minerai enrichi est alors envoyé à un ensemble de fabrication de boulettes, qui peut être du type fabriqué par la firme britannique Head Wrightson Group, d'où le minerai, sous forme de boulettes, est envoyé à un four de réduction. La dimension des boulettes de minerai est de manière appropriée inférieure à 12 mm. Le four de réduction peut être un haut-fourneau ou un four à grille mobile et le minerai en forme de boulettes est soumis dans ce four à l'action d'un gaz réducteur qui, de façon appropriée et comme représenté à la Fig. 2, est de l'hydrogène. De préférence le four de réduction fonctionne à une température de l'ordre de 500 OC a 1 000 Oc. Les boulettes réduites peuvent être retirées du four de réduction soit en continu soit par lots selon le type de four utilisé. Ensuite les boulettes réduites peuvent être soumises à une suite de laminages, dont deux exemples sont représentés à la Fig.3. Dans le premier exemple les boulettes réduites sont introduites directement à la sortie du four de réduction à une température comprise entre 500 OC et 600 OC, ou après refroidissement à cette température suivant la température de fonctionnement du four de réduction, verti calement dans l'intervalle de pincement d'un laminoir afin de produire un feuillard de métal cohérent. Ensuite le feuillard de métal passe dans un four de frittage puis il peut être soumis à un nouveau laminage à chaud, ou à froid, afin de réduire le feuillard à l'épais- seur et à la masse spécifique désirées. Dans le second exemple les boulettes réduites sont amenées directement du four de réduction, à une température de l'ordre de 850 à 950 OC, ou après chauffage jusqu'a ces températures, selon la température de fonctionnement du four de réduction, verticalement dans l'intervalle de pincement d'un d'un kminoir de compression afin de produire un feuillard de métal cohérent. Bien qu'une température de laminage de 850 OC à 950 OC soit donnée à titre d'exemple, on peut utiliser des températures de laminage dépassant 950 OC. Le feuillard chaud peut alors être soumis à une nouvelle passe de laminage à chaud et à toutes autres passes consécutives de laminage, à volonté, afin de le réduire à l'épaisseur et à la masse spécifique désirées. Bien que l'on ait donné à titre d'exemple des températures de laminage dans deux plages séparées, on peut parfaitement utiliser des températures de laminage situées dans la plage intermédiaire de 600 OC à 850 0C et en fait ces températures peuvent être plus efficaces. Dans cette plage intermédiaire un traitement de frittage consécutif peut être appliqué au feuil lard. La compression initiale, comme indiqué plus haut, est effectuée en amenant les boulettes réduites verticalement dans l'inter- vagale de pincement d'un laminoir et de préférence cette opération est effectuée au moyen d'une trémie placée au-dessus du laminoir et comportant des moyens appropriés pour répartir les boulettes d'une façon uniforme sur la largeur de l'entrée du laminoir. Les boulettes provenant du four de réduction sont de préférence amenées au laminoir sous une atmosphère protectrice. Cette atmosphère peut être réductrice et peut être constituée par de l'azote avec addition d'hydrogène, sous une concentration inférieure à la limite explosive, c'est-à-dire 5 % en volume. De préférence la masse de boulettes par unité de volume dans la zone d'alimentation du laminoir peut être rendue optimale en utilisant un mélange de boulettes de diverses dimensions. On peut par exemple utiliser un mélange de boulettes de trois dimensions comprenant 85 1 en poids de boulettes d'un diamètre d, 10 % en poids de boulettes d'un diamètre d/2 et 5 % en poids de boulettes ayant un diamètre de d/4. Dans une opération effectuée en laboratoire on a constaté que le procédé décrit était particulièrement efficace lorsque par exemple les boulettes ont une dimension d de l'ordre de 2,5 xm. REVENDICATIONS 1 - Procédé de fabrication d'un feuillard de métal ferreux à partir de minerai de fer, caractérisé en ce qu'il consiste à enrichir le minerai en le réduisant en une poudre concentrée, à mettre le minerai en poudre en forme de boulettes, à faire passer les boulettes de minerai dans un four en présence d'un gaz réducteur, agis- sant comme réducteur unique ou principal et à comprimer les boulettes réduites dans l'intervalle de pincement d'un laminoir afin de produire un feuillard de métal ferreux. 2 - Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le minerai de fer est enrichi en une poudre concentrée, en le soumettant à une série d'opérations de broyage, de séparation magnétique ou par gravité, et de filtrage. 3 - Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le minerai de fer est enrichi sous forme de poudre concentrée, par un traitement chimique. 4 - Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1,2 et 3, caractérisé en ce que le minerai enrichi a une teneur en gangue inférieure a' 5 %. 5 - Procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la dimension des boulettes de minerai est inférieure à 12 mm. 6 - Procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la réduction des boulettes du minerai est effectuée dans un four par un traitement en continu, en présence d'hydrogène et/ou d'oxyde de carbone 7 - Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 â 5, caractérisé en ce que la réduction des boulettes de minerai est effectuée dans un four, par lots, en présence d'hydrogène et/ou d'oxyde de carbone. 8 - Procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les boulettes réduites sont amenées directement au laminoir à partir du four de réduction, à peu près à la température de ce four. 9 - Procédé suivant la revendication 8, caractérisé en ce que le feuillard comprimé est soumis à un laminage à chaud. 10 - Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les boulettes réduites sont amenées au laminoir à une température réduite par rapport à celle atteinte dans le four de réduction et en ce que le feuillard-aggloméré est ensuite soumis à un frittage et à d'autres passes de laminage. ll - Feuillard de métal ferreux caractérisé en ce qutil est produit au moyen d'un procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 10.