Épuration du gaz de haut fourneau : Épuration sèche. Épuration humide

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Auteur(s)

Patrick DHELFT : Ingénieur de l’Institut Catholique d’Arts et Métiers de Lille ICAM - Chef du service Fonte SOFRESID

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INTRODUCTION

Le gaz qui sort du haut fourneau circule à contre‐courant de la charge. Les matières qui la composent ont subi des contraintes sévères lors des manutentions précédant l’enfournement et contiennent encore des poussières malgré un ultime criblage. Ce gaz, qui est récupéré et revalorisé comme combustible, doit donc subir une épuration.

Seul l’aspect technologique sera abordé dans ce texte, l’aspect théorique étant traité de façon exhaustive dans la rubrique Séparation physique de phases [A 5 550] du traité Génie des procédés.

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https://doi.org/10.51257/a-v1-m7422

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Évolution due à la contre‐pression et à l’optimisation énergétique

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2. Épuration sèche. Épuration humide

Le haut fourneau est un échangeur thermochimique et le gaz, qui est produit à haute température (» 2 100 ^oC) au niveau des tuyères, se refroidit en cédant de la chaleur aux solides. Au gueulard la température du gaz varie de 80 à 200 ^oC dans les conditions normales de fonctionnement. Des déréglages peuvent conduire à des augmentations de températures très rapides et très importantes qui ne sont pas acceptables par le circuit. On contrôle donc systématiquement la température du gaz par un lavage à l’eau avant mise au réseau.

Ce lavage a un effet d’épuration plus au moins important selon le type de laveur utilisé. Ce système présente l’inconvénient de produire de la boue dont le traitement est beaucoup plus contraignant que celui des poussières sèches, on préfère donc séparer le maximum de poussières à sec.

De plus, la charge contient du zinc qui s’élimine sous forme de vapeur condensée sur les fines poussières qui échappent à la séparation à sec. Ce zinc ne peut être recyclé dans la charge. C’est une raison supplémentaire d’avoir un bon rendement d’épuration à sec.

2.1 Épuration sèche

Différents procédés sont utilisés dont aucun, sauf la filtration, n’est suffisant pour obtenir la propreté requise.

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2.1.1 Pot à poussières

Le pot à poussières est une enceinte cylindrique dans laquelle le gaz circule en ralentissant fortement de sorte que la poussière puisse se séparer par gravité. Les pots modernes sont alimentés par le haut et dans l’axe (figure 1) et combinent un changement de direction à la décantation.

La granulométrie de coupure d’un pot à poussières est de l’ordre de 200 à 300 µm. La figure 2 donne une analyse typique des poussières recueillies à la sortie d’un tel appareil. Pour un haut fourneau moderne d’un volume utile de l’ordre de 3 000 m³ et travaillant à 0,2 MPa de contre‐pression efficace, le diamètre du pot à poussières atteint...

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