Brevet FR2530667A1 — publié le 19840127

PROCEDE ET MOYENS POUR REDUIRE AU MINIMUM LA CONSOMMATION D'ENERGIE LORS DE LA REDUCTION D'OXYDE DE FER PAR DES GAZ REDUCTEURS. La présente invention concerne un procédé et des moyens pour réduire au minimum la consommation d'énergie lors de la réduction d'oxyde de fer par des gaz réducteurs qui sont au moins partiellement recyclés dans le procédé, le gaz recyclé étant lavé pour-ôter le produit de réaction CO 2, dans lequel il est connu de laver le CO 2 pour lui permettre d'être réutilisé. Comme on le sait, un tel lavage de CO 2 utilise une grande quantité d'énergie, habituellement sous forme de vapeur pour chauffer la solution de lavage devant être recyclée La quantité d'énergie nécessaire pour ce faire est une grande partie de l'énergie totale utilisée pour produire le fer spongieux dans les réacteurs à cuve, ce qui augmente considérablement les coûts de fabrication des procédés de fabrication de fer spongieux. Le but de la présente invention est de réduire au minimum cette consommation d'énergie et on y parvient par le procédé mentionné cidessus principalement du fait que la chaleur nécessaire pour régénérer le liquide de lavage pour le lavage du CO 2 est entièrement ou partiellement fournie par la quantité de chaleur fournie par le gaz se trouvant au sommet du four de réduction et/ou le gaz quittant le refroidisseur de fer spongieux. Ainsi en utilisant la quantité de chaleur se trouvant dans le *gaz de réduction quittant la cuve du réacteur et aussi éventuellement dans le gaz réfrigé- rant quittant le refroidisseur de fer songieux, pour chauffer la solution de lavage devant être régénérée, la chaleur fournie extérieurement sous forme de vapeur peut être-entièrement ou partiellement remplacée, ce qui est une solution extrêmement économique s'agissant des coûts de fabrication. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, on peut placer des échangeurs de chaleur dans les tuyaux de sortie du gaz de réduction de la cuve du haut-fourneau et/ou dans les tuyauxde sortie du gaz réfrigérant du refroidisseur de fer spongieux. Selon un autre mode de réalisation de l'invention, on peut faire arriver la solution de lavage à régénérer pour la faire passer directement dans lesdits échangeurs de chaleur D'une autre manière on peut produire la vapeur d'eau dans lesdits échangeurs de chaleur et ensuite l'utili- ser pour la régénération. L'invention concerne aussi les moyens de mise en oeuvre du procédé mentionné ci-dessus. La description suivante, en regard des dessins annexés à titre d'exemples non limitatifs permettra de comprendre comment l'invention peut être mise en pratique. La figure 1 est un schéma de principe des moyens selon l'invention, et La figure 2 représente un mode de réalisation différent du dispositif de la figure 1. Dans l'installation représentée sur les figures 1 et 2, on a désigné en 1 une cuve traditionnelle de réacteur La cuve 1 possède une sortie 2 pour le gaz de réduction chaut au sommet et une sortie 3, au fond, pour le gaz réfrigérant chaud provenant d'un refroidisseur de fer spongieux On a disposé des échangeurs de chaleur S, 6 respectivement aux sorties 2 et 3 Le gaz de réduction quittant la cuve 1 est refroidi et ensuite est obligé de passer dans une solution de lavage se trouvant dans un laveur 7 de Co 2, le gaz étant introduit en un point 9 au fond du laveur 7 et enlevé au sommet 10 Le liquide de lavage, à partir du laveur 7 passe dans un séparateur 8 pour être régénéré, o il est régénéré en continu par des moyens de chauffage On peut effectuer ce chauffage selon l'invention, au moyen de vapeur obtenue par de l'eau pompée d'un ou des deux échangeurs de chaleur 5, 6 mentionnés plus haut D'une autre manière, on peut pomper directement la solution de lavage elle même des dits échangeurs de chaleur pour la régénération. L' économie d'énergie obtenue grâce à l'invention est ainsi en principe due aux échangeurs de chaleur ou aux refroi- disseurs à tube placés dans le tuyau de sortie pour le gaz chaud de réduction provenant de la cuve du réacteur et/ou dans le tuyau de sortie du gaz réfrigérant chaud provenant du réfrigérant de fer spongieux. Bien entendu l'invention ne se limite pas aux modes de réalisation représentés sur les dessins mais concerne tous modes de réalisation entrant dans le cadre des revendi- cations. REVENDICATIONS 1 Procédé pour réduire au minimum la consommation d'énergie lors de la réduction d'oxyde de fer par des gaz réducteurs qui sont au moins partiellement recyclés dans le procédé, le gaz recyclé étant lavé pour ôter le produit de réaction CO 2, dans lequel on lave le C 02 pour le réutiliser, caractérisé par le fait que la chaleur nécessai -re pour régénérer le liquide de lavage dans le laveur de C 02 est entièrement ou partiellement fournie par la quantité de chaleur se trouvant dans le gaz situé au sommet du four de réduction et/ou le gaz quittant le refroidisseur- de fer spongieux. 2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que des échangeurs de chaleur sont placés dans les tuyaux de sortie du gaz de réduction de la cuve du réacteur et/ou dans les tuyaux -le sortie du gaz réfrigérant du refroidisseur de fer spongieux. 3 Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que la solution de lavage devant être régénérée est obligée de passer directement dans lesdits échangeurs de chaleur. 4 Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que l'eau pour la forma- tion de vapeur est obligée de passer dans lesdits échangeurs de chaleur et que la vapeur d'eau ainsi formée est utilisée pour régénérer la solution de lavage. 5 Installation pour réduire au minimum la consommation d'énergie lors de la réduction d'oxyde de fer par des gaz réducteurs qui sont au moins partiellement recyclés, le gaz recyclé étant lavé pour enlever le produit de réaction CO 2 dans lequel on lave le CO 2 pour lui permettre d'être réutilisé, pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée par le fait que des échangeurs de chaleur ( 5,6) sont disposés dans des tuyaux de sortie ( 2) du gaz de réduction d'une cuve ( 1) de réacteur et/ou des tuyaux ( 3) de sortie du gaz réfrigérant du refroidisseur ( 4) de fer spongieux de la cuve.