Brevet FR2497235A1 — publié le 19820702

La présente invention est relative à un procédé de valorisation des poussières produites par un four à arc lors de l'élaboration d'acier. Les poussières actuellement récupérées dans les filtres disposés à la sortie d 'un four à arc dans lequel de l'acier est élaboré par fusion, ne présentent aucune valeur commerciale et ne peuvent entre que mises au rebut. Or, la demanderesse a découvert que par un procédé approprié il était possible non seulement de valoriser les éléments contenus dans ces poussières, mais encore d'utiliser ces poussières comme une partie au moins de l'agent fondant nécessaire dans ce type de four. La présente invention a ainsi pour objet un procédé de valorisation des poussières produites par un four à arc lors de l'élaboration d'acier à partir de ferrailles;, caractérisé en ce qutil consiste à recueillir les poussières émises par le four et à les recycler autant de fois que cela est nécessaire pour obtenir une teneur en zinc dans les poussières émises au moins égale à 16 % en poids. Les poussières sont recyclées dans le four après avoir été conditionnées sous une forme appropriée telle que des boulets, des briquettes ou par mise en sac ou transport pneumatique. Le recyclage est opéré une, deux ou plusieurs fois, jusqu'à obtention de la teneur souhaitée en matières valorisables dans les poussières. Dans le cas des ferrailles du commerce utilisées pour l'élaboration d'acier par fusion dans des fours à arc, on trouve dans ces poussières la présence d'éléments tels que le zinc et le plomb. Le recyclage des poussières est arrêté lorsqu'après analyse de ces dernières on observe que la teneur en zinc a atteint au moins 16 %. Outre la valorisation des éléments commercialisables contenus dans ces poussières tels que le zinc et le plomb, le recyclage des poussières permet de récupérer directement des éléments solubles dans l'acier tels que le fer sous forme d'oxydes et la chaux, ces éléments jouant le rôle de fondant dans les opérations de fusion et d'affinage de l'acier. Les poussières utilisées comme élément fondant permettent de remplacer une partie correspondante de la chaux ou des battitures qui sont habituellement introduites comme agent fondant La quantité de poussières recueillie qui est de l'ordre de 10 kg par tonne d'acier produit, n'est pas suffisante pour remplacer les 50 kg de chaux par tonne d'acier utilisé, mais peut remplacer une bonne partie du spath fluor (CaF2) utilisé pour fluidifier le laitier. Après avoir été analysées, les poussières sont conditionnées sous une forme appropriée et enfournées avec le panier de ferrailles ou introduites dans le four,en fin de fusion,par la porte ou par la voûte. La présente invention a également pour objet une installation pour la mise en oeuvre du procédé selon la présente invention. Cette installation comprend un filtre de dépoussiérage relié à la conduite d'évacuation des fumées du four, un silo de stockage des poussières filtrées relié au filtre de dépoussiérage d'une part et d'autre part à un silo d'analyse à la sortie duquel les poussières sont envoyées dans une installation de conditionnement par deux voies distinctes selon la teneur en matériau valorisable, et un dispositif de recyclage des matériaux conditionnés dbnt la teneur est insuffisante vers le four de fusion des ferrailles. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention seront illustrés en référence à la Fig. unique représentant un schéma de l'installation selon la présente invention. Sur cette Fig. unique, des fumées représentées d'une façon générale par la fleche 1, issues du four à arc, sont envoyées par une conduite 2 dans un filtre 3 Les poussières extraites sont recueillies à la base du filtre 3 et envoyées par une conduite 4 dans un silo 5 de stockage. Les poussières sont ensuite envoyées lorsque ce silo est plein, par une conduite 6, dans un silo d'analyse 7 où la teneur en plomb et zinc des poussières est déterminée. Suivant les résultats de l'analyse, les poussières sont envoyées dans une installation de conditionnement 8 par deux conduit es 9 et 10 suivant la teneur en matériaux valorisables. Lorsque la teneur est insuffisante, c'est-à-dire une teneur en zinc inférieure à 16 Olo, les poussières conditionnées sont recyclées comme indiqué par la floche Il illustrant le circuit de retour des poussières vers le four à arc non représenté. Lorsque la teneur en zinc est supérieure à 16 % > les poussières passant par la conduite 10, et conditionnées dans 1' installa- tion 8, sont récupérées etacheminées comme indiqué par la floche 12 en vue de leur commercialisation. Quand l'analyse des poussières est satisfaisante pour la commercialisation, ces poussières sont conditionnées pour la vente > dans la même installation que pour le rechargement, à savoir : ensachage, bouletage ou briquetage ou vidange du silo dans une benne fermée dans le cas de transport pneumatique. Un exemple de résultat d'analyse obtenue en recyclant deux fois les poussières dans un four à arc pour l'élaboration d'acier à partir de ferrailles du commerce, est donné autableau suivant Teneur % Fe Zn Pb poussières d'origine 31 12 2, 5 poussières recyclées 1 fois 24 13 2 > 7 poussières recyclées 2 fois 20 22 3,8 On constate à la lecture de ce tableau que dès le deuxième recyclage les poussières ont une teneur en zinc supérieure à 16 % et constituent donc un matériau valorisable. De façon corrélative les teneurs en fer diminuent, indiquant de ce fait que le fer est retenu lors du recyclage. REVENDICATIONS 1 - Procédé de valorisation des poussières produites par un four à arc lors de l'élaboration d'acier à partir de ferrailles, caractérisé en ce qu'il consiste à recueillir les poussières émises en aval du four et à les recycler dans ce dernier autant de fois que cela est nécessaire pour obtenir une teneur en Zn dans les poussières émises au moins égale à 16 % en poids. 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les poussières recueillies sont conditionnées sous forme de boulettes, de briquettes, par mise en sac ou-transportées pnetma- tiquement en vue de leur recyclage dans le four à arc. 3 - Procédé selon les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les poussières dont la teneur en Zn est supérieure à 16 %, sont récupérées et conditionnées en vue de leur commercialisation. 4 - Installation pour la valorisation des poussières produites par un four à arc lors de l'élaboration d'acier à partir de ferrailles, caractérisée en ce qu'elle comprend un filtre de dépoussiérage (3) relié à la conduite (2) d'évacuation des fumées du four, un silo(5) de stockage des poussières filtrées, relié au filtre de dépoussiérage et à un silo d'analyse (7), un dispositif de conditionnement (8) relié au silo d'analyse (7) et un dispositif de recyclage des matériaux conditionnés vers le four à arc. 5 - Installation selon la revendication 4, caractérisée en ce que le dispositif de conditionnement est relié suivant deux voies différentes au silo d'analyse (7) suivant la teneur en Zn des pou s- sières. 6 - Installation selon les revendications 4 ou 5, caractérisée en ce que le conditionnement est un ensachage, bouletage, briquetage ou un transport pneumatique.