Brevet FR2678643A3 — publié le 19930108

FR 2678643 A3 19930108 FR 9108404 A 19910704 La présente invention est relative à un dispositif d'agglomération d'un mélange de combustible solide et de minerais pour hauts-fourneaux. On sait que l'agglomération des minerais de fer est une préparation de la charge pour le haut-fourneau, et se place donc au début de la chaîne de fabrication de la fonte et de l'acier. Cette agglomération comprend trois phases : préparation de la charge d'agglomération, cuisson de cette charge sur une grille continue, calibrage, refroidissement et criblage de l'aggloméré donnant l'aggloméré marchand calibré, destiné aux hautsfourneaux d'une part, et les fines de retour devant être recyclées dans l'installation d'autre part. La charge préparée est déposée en une couche d'épaisseur déterminée (40 à 70cm environ) sur la chaîne d'agglomération. La combustion des fines de coke, qui fournit la chaleur nécessaire au frittage ou agglomération, est amorçée sous une hotte d'allumage. Cette combustion se propage ensuite du haut en bas de la couche, grâce à une dépression réalisée sous la chaîne par des ventilateurs, qui assurent la propagation du front de flammes. La vitesse de la chaîne, qui peut être d'environ 3m/mn, est réglée de manière à ce que la cuisson soit terminée en bout de chaîne, après quoi le gâteau d'aggloméré est défourné. Au cours de la cuisson, on observe une progession du front de flammes, au cours de laquelle se produit une fusion partielle des matières avec frittage. Or, la cuisson doit être autant que possible homogène transversalement, ceci impliquant que le temps de cuisson du mélange aggloméré soit aussi uniforme que possible sur la largeur de la chaîne d'agglomération, faute de quoi les caractéristiques de l'aggloméré obtenu après cuisson seraient hétérogènes d'un bord à l'autre de la chaîne. Or, on a constaté que la cuisson progresse plus rapidement sur les bords de la chaîne qu'au centre, peut-être en raison du fait que l'aggloméré tend à se décoller des bords du transporteur par suite d'un retrait de frittage, ce qui entraîne une circulation d'air plus intense sur les bords. Il en résulte que cette circulation d'air supplémentaire vient perturber la cuisson des parties adjacentes de la bande d'aggloméré. Pour résoudre ce problème, on a proposé de tasser les bords de l'aggloméré afin de réduire leur perméabilité à l'air, ce tassement impliquant qu'une quantité de mélange supérieure à celle placée au centre soit déversée sur les bords de la chaîne. On connaît ainsi une réalisation dans laquelle la chaîne est équipée de patins latéraux réglables verticalement, entre lesquels une plaque centrale unique est montée coulissante et permet d'obtenir un tassement transversal constant. Cette solution n'améliore pas, cependant, la productivité de la chaîne d'agglomération, contrairement à ce qu'on pouvait souhaiter. L'invention a donc pour but de proposer une solution satisfaisante au problème exposé ci-dessus. Le dispositif d'agglomération visé par l'invention comprend une grille horizontale de support du mélange, des moyens d'entraînement de cette chaîne à une vitesse prédéterminée, et des moyens d'allumage du combustible solide et de propagation d'un front de flammes, ainsi que des moyens réglables pour tasser le mélange transversalement et sur ses bords. Conformément à l'invention, lesdits moyens comprennent une série d'éléments sensiblement verticaux, juxtaposés dans un même plan transversal de la grille, montés coulissants verticalement et réglables en hauteur indépendamment les uns des autres. On obtient dans ces conditions un tassement pratiquement uniforme de l'aggloméré d'un bord à l'autre de la chaîne, l'action de ces éléments coulissants étant complétée par la mise en oeuvre des patins latéraux réglables verticalement. Suivant un mode de réalisation avantageux de l'invention, les éléments sont des plaques suspendues à un châssis par des moyens de support réglables tels que des vérins ou des chaînes. Il est ainsi possible de régler les hauteurs des plaques et donc des couches locales d'aggloméré, en fonction de mesures de températures effectuées aux endroits appropriés. On peut donc agir sur le tassement pour que celui-ci soit le plus uniforme possible, le temps de cuisson du mélange étant en définitive largement uniformisé d'un bord à l'autre de la chaîne. D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés qui en illustrent une forme de réalisation à titre d'exemple non limitatif. La figure 1 est un schéma de principe illustrant le profil d'une couche de mélange de minerais et de combustible sur une grille d'agglomération. La figure 2 est une vue en perspective simplifiée d'un mode de réalisation du dispositif d'agglomération visé par l'invention. On voit à la Fig.1 une grille 1 d'agglomération d'un mélange 2 de combustible solide et de minerais de fer pour hauts-fourneaux. La grille horizontale 1 est associée à des moyens connus d'entraînement à une vitesse prédéterminée, et est pourvue de moyens d'allumage du combustible solide et de propagation du front de flammes (hotte et ventilateurs). Une telle installation est bien connue et n'a pas été pour cette raison représentée. Classiquement le profil transversal P1 de la surface de la couche 2 est pratiquement horizontal d'un bord à l'autre de la couche. Cela entraîne la formation d'un front de flammes final incurvé progressivement sur les bords, en raison du fait que la cuisson est plus rapide sur les bords qu au centre de la couche 2. On a représenté en P2 le profil idéal théorique de la surface transversale de la couche 2, qui serait nécessaire pour obtenir une fin de cuisson transversalement homogène, sans par conséquent tassement sur les bords et front de flammes incurvé. On voit que cela nécessite le déversement d'une quantité supplémentaire de matière sur les bords, le profil transversal P2 obtenu étant sensiblement en V. La chaîne d'agglomération de la Fig.2 comprend, outre la grille horizontale 1, des parois longitudinales 4 de retenue de la couche 2 de mélange de minerais et de combustible. Ce dispositif comprend une série de plaques verticales juxtaposées 5a...5e, au nombre de cinq dans cet exemple, disposées suivant la largeur de la chaîne au-dessus de la couche 2, et deux patins latéraux 6a, 6b, montés coulissants verticalement et réglables en hauteur entre les parois 4 et les plaques extrêmes 5a et 5e. Ces plaques et les patins 6a, 6b sont montés dans un châssis 7 de support, disposé transversalement au-dessus de la couche 2 et surplombant les parois 4. Le châssis 7 comprend une traverse horizontale 8 reliant des montants verticaux 9 et sous laquelle sont suspendues les plaques 5a...5e, par tout moyen approprié, tel que des systèmes vis-écrous 10 commandés par des manivelles respectives 11. Le châssis 7 comporte une série de glissières verticales 12 parallèles entre elles, et dans lesquelles peuvent coulisser verticalement les bords opposés des plaques juxtaposées 5a...5e. Ces glissières 12 sont supportées par des moyens connus en soi et non représentés. Les patins latéraux 6a, 6b peuvent être réglés en hauteur par des moyens connus en soi, tels que par exemples des systèmes vis-écrous 13 respectifs, équipés de manivelles de commande. Ce dispositif est mis en oeuvre de la manière suivante : avant le début de la cuisson, on règle les hauteurs des patins 6a, 6b et des différentes plaques 5a. .5e comme représenté à la Fig.2, de telle sorte que les patins 6a, 6b se trouvent à une hauteur sensiblement supérieure à celle des plaques contigües 5a et 5e qui elles-mêmes sont situées à des hauteurs sensiblement supérieures à celles des trois plaques centrales 5b, 5c, 5d. Dans ces conditions, la surface de la couche 2 du mélange présente un profil transversal P3 légèrement concave, les bords étant à une hauteur nettement supérieure à celle de la zone centrale située sous les plaques 5b, 5c, 5d.A titre d'exemple numérique indicatif, pour une chaîne ayant une longueur de 70 à 80m et une largeur de 5m, le dénivelé entre les bords inférieurs des plaques centrales 5b-5c-5d et des patins 6a, 6b peut être de 5cm environ. Ce dénivelé augmente avec la hauteur de la couche 2. Le front de flammes initial suit ce profil P3 de hauteur de la couche 2, et est donc initialement incurvé dans le sens transversal suivant la concavité P3. Au fur et à mesure de sa progression, les bords opposés de la couche 2 subissent une cuisson plus rapide que dans la zone intermédiaire, ce qui amène progressivement les bords opposés du front de flammes au même niveau que dans les parties centrales du mélange. On voit ainsi différents profils successifs P4, P5, P6, P7 entre le début et la fin de la cuisson du mélange 2, le front de flammes final étant pratiquement horizontal et ayant le profil rectiligne P7. Ainsi est obtenu un temps de cuisson uniforme du mélange aggloméré dans le sens transversal de la chaîne, et un aggloméré ayant l'homogénéité de caractéristiques souhaitée pour être utilisé au mieux comme charge de hauts-fourneaux. D'autre part, par rapport à l'utilisation d'un registre à hauteur de couche horizontale, pour une longueur de chaîne identique, il est possible de déposer sur la grille une plus grande quantité de mélange, le surplus étant réparti sur les bords de la chaîne. Ce surplus est représenté par la surface S2 de la Fig.1, qui vient s'ajouter à la surface S1 représentant la section de la couche de mélange dans le cas d'utilisation d'un registre à hauteur de couche horizontale. La productivité de la chalne d'agglomération est ainsi augmentée. Il convient de noter que la réalisation d'une série de plaques coulissantes verticalement, indépendamment les unes des autres, évite que la matière déversée en supplément sur les bords de la grille 1 ne se répande vers la zone centrale, ce qui écarte l'inconvénient de la technique antérieure rappelée ci-dessus. L'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et peut comporter des variantes d'exécution. Ainsi les plaques coulissantes 5a-5e pourraient être remplacées par tous autres éléments équivalents, réglables en hauteur entre les patins latéraux 6a, 6b pour incurver initialement la surface transversale de la couche d'aggloméré 2. De même les systèmes vis-écrous de manoeuvre des plaques et des patins peuvent être remplacés par tous autres moyens équivalents, tels que des vérins. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'agglomération d'un mélange (2) de combustible solide et de minerais pour hauts-fourneaux, comportant une grille horizontale (1) de support du mélange (2), des moyens d'entraînement de cette grille à une vitesse prédéterminée, et des moyens d'allumage du combustible solide et de propagation d'un front de flammes, ainsi que des moyens réglables (6a, 6b) pour tasser le mélange transversalement et sur ses bords, caractérisé en ce que lesdits moyens comprennent une série d'éléments (5a-5e) sensiblement verticaux juxtaposés dans un même plan transversal de la grille, montés coulissants verticalement et réglables en hauteur indépendamment les uns des autres. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments sont des plaques (5a-5e) suspendues à un châssis (7) par des moyens de support réglables, tels que des vérins ou des chaînes (10). 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le châssis support (7) des plaques (5a- 5e) comprend des glissières verticales (12) de guidage des bords verticaux des plaques.