BE345413A

BE345413A -

Info

Publication number: BE345413A
Authority: BE

Description

INVENTEUR :SVEN EKELUND
L'objet de la présente invention est la réduction plus économique desminerais en diminuant la quantité de carbone nécessaire, la main d'oeuvre et les frais d'entretien des fours. Et, dans le cas particulier du minerai de fer, d'obtenir directement le métal sous une forme spongieuse contenant pas ou peu de carbone, donc sous forme d'acier doux ou dur.

Pour atteindre ce but, le minerai est d'abord chauffé à haute température soit au moyen des gaz récupérables dans le procédé de réduction, soit au moyen d'un gazogène spécial. Le point essentiel est que ce chantage se fasse avant que le minerai ne soit sous l'action des agents réducteurs : charbon, coke, tourbe, bois, gaz, etc..

La grande ficulté d'absorption de calories que possède le minerai est ainsi utilisée.

Un long four, de préférence horizontal, est chargé à un bout aveo du minerai et autres matériaux appropries tels que calcaire, carbone, etc.. Ce chargement peut être fait par apports successifs qui sont chacun poussés en avant par moyen mécanique et non par gravité.

Lea gaz .de réduction entrent par le coté opposé et comme le four a été rempli parfaitement, ces gaz doivent traverser toute la masse de minerai qui est ainsi chaut- -fée à haute température.

La quantité de minerai étant plus grande par rapport à la surface extérieure du four que dans les fours rotatifs et autres qui ne sont pas remplis parfaitement,

il en résulte une diminution des pertes par radiation.

On peut prévoir des plaques en fonte ou autre métal peu oxydable et en garnir les parois de ce four pour faciliter le travail du poussoir mécanique.

Pour la réduction, on introduit du monoxyde de carbone et de l'hydrogène ou encore un mélange des deux et cela à haute température. De préférence, cette introduction se fera du cote du déchargement du minerai chauffe. Ce gaz de réduction peut être produit dans un gazogène spécial à scories liquéfiées d'où il sort à haute pression et température. On obtient facilement ce résultat en faisant passer une partie des gaz pro- -duits au travers du combustible à carboniser. Il abandonne ainsi les hydrocarbures, la vapeur et le dioxyde de carbone . Un ventilateur force ces gaz dans la zone chaude du gazogène où ils sont décomposés en monoxyde de carbone et hydrogène.

Le combustible à carboniser peut être préliminairement chauffé dans le gazogène si la sortie des gaz est plus basse que ce combustible ou bien ce chauffage peut se faire dans une trémie supérieure dans laquelle les gaz chauds passent.

Le tirage force à air chaud sera utilisé dans le gazogène pour rendre la scorie fluide.

Le fer spongieux obtenu dans le long four décrit plus haut est retiré sans être fondu..Il contient des matières étrangères et doit être fondu dans un four électrique, par exemple. Un moyen mécanique peut être prévu pour faire passer le fer spongieux du four allongé dans lequel il se trouve au four électrique où s'opérera la fusion.

Dans le cas où on désire employer un réducteur solide au lieu de gazeux, on chauffe bien le minerai au moyen des gaz de réduction. Le four doit être chauffé électriquement et relié à la partie la plus

chaude du four de Chauffage préliminaire. Il formera avec ce dernier un ensemble étanche pouvant supporter une pression intérieure.

Suivant le cas, on placera d'abord au fond la plus grande partie du réducteur, par exemple des fines de charbon ou coke et au dessus on chargera le minerai chauffe. Quand la première réduction a eu lieu, la scorie riche en oxyde est réduite à son tour par addi- -tion de carbone. Le métal est alors dirige vers une poche pour être transfère à l'affinage. Réduotion et fusion peuvent se faire dans le même four mais en cas de marche intermittente un four pour chaque opération est avantageux.

Par l'emploi judicieux de tous les gaz de fusion, on économise environ 75% de l'énergie requise autrement.

Et cette économie est due à la capacité d'absorption de calories du minerai.

Se référant aux dessins, la planche I représente un appareil dans lequel la réduction s'opère entièrement par gaz. La Fig 1 est une section longitudinale, la Fig 2 une vue en plan et la Fig 3 une vue sur bout avec section sur ligne A-A de la Fig 1 & 2.

Un couvercle amovible "a" ferme l'ouverture de chargement du minerai. Des plaques "b" supportant le minerai sont introduites au fur et à mesure. Une plaque verticale "c" forme partie du mécanisme d'avance- -ment et ferme le four. Un tuyau "d" a mi-longueur du four environ amène l'air de combustiom aux tuyères "e".

Une plaque "f" est suspendue au sommet dit four au moyen du levier "g" et repose sur le minerai.

Les registres "h" empêchent les gaz de passer au dessus de cette plaque. Un tuyau "i" sert d'entrée pour les gaz d'un gazogène. Les plaques "b" peuvent être retirées par l'ouverture "j"" qui est maintenue fermée en temps normal. Les gaz utilisés peuvent être

retirée pax l'ouverture "k" et peuvent encore servir à chauffer l'air nécessaire au gazogène "1" si leur combustion n'a pas été complète.

Au moyen de la plaque "m" et de la porte "n", on peut enlever le minerai mécaniquement. Un mur "o" à angle droit empêche que le minerai ne tombe derrière la plaque. Le matai spongieux et sa gangue passent dans la trémie "p" pour aller au four électrique "q" ayant électrodes "r".

La planche II Fig 4 représente le gazogène à cou- -verole amovible (I) qui permet l'introduction du combustible et additions. L'air est admis par le tuyau (2) au distributeur annulaire pourvu de tuyères (3). Le gaz est soutire par l'ouverture (4) munie d'un tuyau (5).

Toutefois une partie s'élève au dessus de cette ouver- -ture pour traverser le combustible non carbonisé et passer dans le tuyau (6),le ventilateur (7), le tuyau (8), le distributeur (9) et les tuyères (10) pour entrer dans le gazogène un peu au dessus des tuyères à vent.

La planche III montre un appareil pour réduire le minerai au moyen de carbone solide et de gaz. La Fig 5 donne une coupe verticale longitudinale du four et la Fig 6 une section verticale suivant lignes A-A de la Fig 5. Un couvercle amovible (II) permet l'introduction du minerai et des plaques (12) facilitent sa translation le long du four. La plaque de fermeture (13) fait partie du mécanisme de translation. L'air est soufflé par l'ouverture (14)et la rainure (15). Des plateaux (16) divisent la charge en lots sensiblement égaux; ils sont perforés pour permettre le passage des gaz.

Au bout, le four électrique (17) a des électrodes (18), flin trou de coulée (19) et une porte de travail (20). Les électrodes sont réglables et pourvues de boites à bourrages étan- -chas (21). Les gaz sont évacuée par l'ouverture (22).

Claims

R E S U M E EMI5.1 rwrr/1vrW rrW IrrrllwW r I / Un procéda de réduction de minerai dans lequel on charge celui-ci à un bout d'un long four dont la sole est de préférence garnie de plaques métalliques en ayant soin de tenir le four rempli, 4e faire avancer le minerai graduellement vers l'autre bout et de faire passer en sens opposé un courant de gaz chaud et réduc- teur, ce gaz provenant d'un gazogène spécial indépen- dant. Le minerai réduit est évacue à l'autre bout dans . un. four de fusion de préférence chauffé électriquement.

2 / Le gazogène est d'un modèle spécial permettant la fusion de la scorie et empêchant que les gaz sortent trop froids. A cet effet, une partie des gaz est forcée par ventilateur approprié, de passer au travers de la ' zone chaude de combustible dans le gazogène.

3 / Dans un procédé de ce genre, le minerai déchargé dans le four électrique peut y compléter sa réduction par l'addition de carbone.

4 / Dans un procédé de ce genre, on relie le four électrique au four tubulaire de façon à former un ensem- -ble parfaitement étanche.

5 / Dans un procédé de ce genre, on prévoit un moyen mécanique de pousser le minerai de la porte de chargement jusqu'à la sortie dans le four de fusion et un moyen de faire passer les gaz en sens opposé.

6 / Dana un procédé de ce genre, on fait passer sous pression au travers de toute la colonne de minerai un gaz très chaul et très réducteur, 7 / Dans un procédé de ce genre, on prévoit un système de plaques et registres au dessus du minerai pour em- -pécher que les gaz ne passent ailleurs qu'au travers de ce minerai.

8 / Dans un procédé de ce genre, on prévoit un moyen d'admettre de l'air au four tubulaire pour assurer une combustion partielle ou totale du carbone introduit avec <Desc/Clms Page number 6> le minerai : aussi une combinaison partielle ou totale des divers moyens décrits pour obtenir les meilleure résultats suivant les cas qui peuvent se présenter en pratique,