Étude du comportement hydrodynamique de suspensions concentrées de particules d’hématite : sédimentation, comportement rhéologique et écoulement forcé dans une cellule inclinée

Study of the hydrodynamic behavior of concentrated suspensions of hematite particles : sedimentation, rheological behavior and forced flow in an inclined cell

• Auteur / Autrice : Sadjia Khelifi
• Direction : François Lapicque, Huai Zhi Li
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie des procédés et des produits
• Date : Soutenance le 12/04/2018
• Etablissement(s) : Université de Lorraine
• Ecole(s) doctorale(s) : RP2E - Ecole Doctorale Sciences et Ingénierie des Ressources, Procédés, Produits, Environnement
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire réactions et génie des procédés
• Jury : Président / Présidente : Laurence Muhr
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Lokmane Abdelouahed
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Caroline Gentric, Yannick Hoarau

Mots clés

Mots clés contrôlés

Électrofluidodynamique

Rhéologie

Acier -- Électrométallurgie

Hématite

Réduction électrochimique

Mots clés libres

Hématite

Sédimentation

Rhéologie

Écoulement

Cellule inclinée

Hematite

Sedimentation

Rheology

Flow

Inclined cell

Résumé

Cette thèse s’inscrit dans le projet ASCoPE qui vise à développer les connaissances scientifiques et technologiques nécessaires à la conception et à la réalisation d’un pilote de production d’acier par réduction électrochimique de particules d’hématite en suspension dans un milieu alcalin à 110°C, en vue de proposer un procédé industriel fiable et écologique, comme alternative au procédé classique reposant sur le charbon. Le mélange considéré contient une suspension d’hématite à 12% en volume dans une solution aqueuse de soude à 50% en masse. Cette thèse a pour objectif l’étude de la sédimentation et de la rhéologie des suspensions d’hématite et le comportement hydrodynamique des particules d’hématite dans une cellule inclinée et de quantifier l’éventuel phénomène d’impact sur la cathode

This thesis aims to develop scientific and technological knowledge needed to design a pilot production of steel by electrochemical reduction of hematite particles suspended in an alkaline medium at 110°C in order to provide a reliable and environmentally friendly industrial process, as an alternative to the conventional process based on coal. The mixture considered contains a suspension of hematite of 12% by volume in an aqueous sodium hydroxide solution of 50% by weight. This thesis seeks to study the sedimentation and rheology of hematite suspensions and the hydrodynamic behavior of hematite particles in inclined cell and to quantify the possible phenomeno impact on the cathode