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Description


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    MEMOIRE   DESCRIPTIF déposé à l'appui d'une demande de BREVET   D'INTENTION   par : 
 EMI1.1 
 'Société dite: GEAIDIAE IRON C 014Ti'.AN'3i' demeurant: 71   Broadway   NEW-YORK City   (Etats-Unis   d'Amérique) pour: -Traitement des minerais de fer et leur équivalent. 



   La Société Demanderesse est au courant du procède d'obtention de fer par réduction de son minerai. procédé dans lequel un mélange du minerai et de combustible car- boné solide est traité dans un four rotatif en substance horizontal au-dessous de la température de fusion du fer. 



  La présente invention est relative à un perfectionnement spécifique de oe procède. 

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   Dans le procédé mentionnée ci-dessus, le minerai, par exemple,peut se composer principalement d'oxyde de fer Fe2O3.Le minerai sous la forme granulaire est amené   travers   un four rotatif légèrement incliné dans le- quel il est continuellement agité et à travers lequel il avance graduellement vers l'extrémité de décharge; dans ce four préalablement,il est chauffé en substanoe ou approximativement à la température à laquelle doit se faire sa réduction dans un four   suivant.De   même aus- si, il   peut être   réduit en partie dans le premier four. 



  Le minerai qui a subi ainsi un chauffage préalable pas- se ensuite à un second four similaire dans lequel il est mélangé aveo une matière carbonée réduite en par- celles de petites dimensions, le mélange de cette ma- tière et de ce minerai étant soumis à l'agitation et amené dans le second four de la même manière que dans le premier. Le mélange de la matière carbonée aveo le minerai amène l'agent de réduction (le carbone)en con- tact intime avec le minerai, de manière à assurer une réduction rapide et efficace. 



   Dans le second four, par conséquent , l'oxyde de fer est réduit en substance ou d'une manière complète en fer métallique sous une forme granulaire,au- quel sont mécaniquement mélangées des impuretés se pré- sentant également sous une forme granulaire.Le   combus-   tible et l'air amenés à ce second four subissent une   combustion   plus ou moins complète; les gaz ohauds qui sortent de oe second four contiennent un grand pour-oen- tage d'oxyde de carbone. Ceci constitue le gaz qui est employé pour chauffer préalablement la charge dans le premier four, de l'air additionnel étant introduit dans 

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 le premier four,avec ou sans supplément de combustible , pour assurer la   combustion   complète du gaz de chauffage préalable. 



     La. réduction   dans le second four a lieu dans une large mesure dans une atmosphère d'oxyde de carbone qui est converti en partie en gaz carbonique par réduction du minerai de fer,le bioxyde venant alors en contact avec le carbone et étant réduit à 200 ,pour, à son tour, réduire davantage d'oxyde de fer. 



   S'il y a un trop grand pourcentage de 002,le fer est apte à se   réoxyder.Pour   oe   motif,l'at-   mosphère est maintenue autant que possible exempte de CO2. La température est maintenue à un degré   suffisam-   ment élevé pour assurer la réduction du minerai,mais a un degré insuffisant pour provoquer toute sudation ou fusion des parties métalliques produites.La tempé- rature est maintenue de préférence aux environs de 9000 0. 



   Etant donné que le fer réduit chaud provenant du second four est   extrment   exposé à l'oxy- dation, on le transfère à un troisième four ou cylindre rotatif dans lequel il est refroidi sans être exposé à une quantité substantielle quelconque d'air ou autre gaz oxydant. Oe n'est qu'après qu'il a été refroidi au-dessous du point auquel il est particulièrement susceptible de s'oxyder,qu'il passe à l'air extérieur , que les impuretés sont séparées et que tout traitement subséquent est effectué. 



   Ce qui caractérise le procédé   oi-deasus   c'est qu'il   n'y a   pas d'introduction de matières l'ex- ception de l'agent de réduction carboné. Conformément 

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 au présent procédé, on propose iai d'introduire du   oharbon,plutôt   que tout autre élément carboné spé- cifique et d'introduire en plus une certaine quantité de chaux.

   L'introduction du charbon et de la ohaux dans le minerai   chaud, a   lieu de préférence au moment où le minerai entre dans le four de chauffage pré- alable ou de   réchauffement.Cela   revient à dire que la chaux sera habituellement introduite dans le four de chauffage préalable.Toutefois, dans certains cas, par exemple lorsque des minerais pyritiques (ceux qui contiennent des sulfures métalliques) doivent être traités, la chaux sera ajoutée à la charge dans le four de réduction de façon à empêcher toute   consom-   mation excessive de chaux. Dans un cas comme dans l'autre, la chaux retient le soufre dans le charbon de façon à empêcher ou diminuer l'inclusion de soufre dans les parcelles de fer réduites. 



   Un caractéristique importante du pré- sent procédé consiste à ajouter au minerai de fer pen- dant sa réduction un léger pourcentage de matière destinée à se combiner avec le soufre et à former un composé d'une nature telle qu'il sera éventuellement retenu par la scorie de   l'aoieration     ultérieure.La   matière qui convient le mieux dans ce but est la chaux et, dans ce cas, le procédé d'aoieration subséquent doit être évidemment réalisé selon la méthode basique, des précautions étant prises pour s'assurer que la scorie ne devienne jamais , même temporairement,d'une nature autre que basique* 

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En règle générale,

   la majorité du soufre con tenu dans le fer "produit à l'état solide" est tirée du combustible employé dans la réduction du minerai et la quantité de chaux employée dépend par   oonséè   quent de la quantité de soufre contenue dans le com- bustible de la quantité de combustible employée et de la quantité de soufre contenue dans lemincerai.Habi- tuellement, une addition de chaux égale à environ oinq pour cent du minerai âst suffisante.

   Un moyen convenable d'ajouter la ohaux consiste à la mélanger sous la forme de carbonate de calcium aveo le minerai à mesure qu'il est amené au réchauffeur dans lequel il doit être réduit en CaO, bien que, si le minerai est pyritique, (d'est-à-dire s'il renferme des sulfures métalliques) , il vaille mieux ajouter la ohaux à   l'état   de chaux calcinée avec le charbon réducteur introduit. 



   Le "fer produit à l'état sclide", rendu délibérément basique comme décrit ci-dessus,donne l'as- surance que de l'acier fabriqué à l'aide de oe fer selon un procédé d'aoieration diaprés, la méthode basique ,est remarquablement à l'abri de la contamination par le soufre lorsque   la scorie   employée ou formée dans le procédé de fabrication de l'acier est maintenue basique comme cela 6 été exposé en détail précédemment. 



   Les autres phases du procédé et les opérations complémentaires (comme par exemple la pré- paration du minerai et du combustible à l'état finement granulé, le réglage   àe   la quantité d'air ,le   refroidisse-   ment du mélange des parcelles de fer et de la gangue 

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 dans une atmosphère non' oxydante à une température inférieure à la température d'oxydation du fer, la séparation des parcelles de fer métalliques d'avec la gangue et l'accumulation du fer finement divisé en de grandes masses en vue d'un usgae plus commode) peuvent être exécutées de la manière déorite dans le procédé antérieur ,le présent perfectionnement ayant trait particulièrement au traitement par lequel le soufre contenu soit dans le charbon ou le fer "produit à l'état solide",

   en cours de traitement est empêché de se combiner avec le fer et ne se combine avec d'autre tres substances (comme sous la forme de sulfure de calcium) de manière qu'il n'entre pas de soufre dans l'acier fabriqué éventuellement avec ce fer mais de- meure dans une âoorie basique à l'état permanent. 



    @     L'usée   de charbon bon marché de qua- lité ordinaire assure au procédé un avantage   économi-   que comparativement au haut-fourneau qui, pour as- surer le succès dans l'opération ,exige une qualité de coke qui est coûteuse. 



   Bien qu'il ait été question spécifique- ment de l'introduation de chaux, on   comprendra   que le terme   "chaux"   tel qu'il est employé au cours de cette description s'applique aussi à d'autres matières basi- ques équivalentes telles que de la dolomite brute ou calcinée, des déchets de magnésite ou autre matière    équivalente. détail/    
Il va de soi que de modifications de/ pourront être apportées au procédé qui vient d'être déorit, sans pour oela s'écarter du principe delà présente invention.

Claims

R E V E N D I C A T I O N S. EMI7.1

1.- Dans la réduction du minerai de fer en fer métallique , le procédé qui consiste à mélanger du minerai avec une matière carbonée contenant du , soufre et avec de la chaux puis à agiter et à chauffer simultanément ce mélange dans une atmosphère non- oxydante à une température de réduction inférieure à la température de fusion du fer.

2.- Dans la réduction du minerai de fer en fer métallique, le procédé qui constate à mélanger du minerai aveo du charbon solide et de la chaux et à chauffer oe mélange dans un four rotatif par la cha- leur interne dans une atmosphère non-oxydante à une température de réduction inférieure à la température de fusion du fer.

3.- Dans la réduction du minerai de fer en fer métallique, le procédé qui consiste à chauffer préalablement le minerai et à, introduire le minerai préalablement chauffé, mélangé avec du charbon solide et de la chaux , dans un vase réducteur rotatif dans lequel la chaleur est fournie intérieurement et à .réduire le minerai y contenu dans une atmosphère non- oxydante et à une température inférieure à la tempéra- ture de fusion du fer.

4.- Bans la réduction du minerai de fer en fer métallique , le procédé qui consisté à chauffer préalablement le minerai pendant que celui-ci est amené à travers un four rotatif approximativement horizontal, à faire passer le minerai préalablement chauffé dans un second four similaire et à mélanger du charbon solide <Desc/Clms Page number 8> et de la chaux avec oe minerai à l'entrée dans le second four, à réduire le minerai dans le second four dans une atmosphère non-oxydante et à une température inférieure à la température de fusion du fer et à refroidir le mélange résultant de par- celles de fer et de gangue dans une atmosphère à la. température d'oxydation du fer.

5.- Dans la réduction du minerai de fer en fer métallique dans fusion, le procédé qui consiste mélanger de la chaux avec le minerai pen- dant que le mélange est brassé et est soumis à l'ac- tion réduotrioe du charbon à une température inférieure au point de fusion du fer.

6,- Dans la fabrication de l'acier: primo, la réduction du minerai de fer en fer métalli- que à une température inférieure au point de fusion du fer -par un procédé qui consiste à ajouter au minerai de fer une quantité suffisante d'une matière destinée à se combiner aveo le soufre présent et à empêcher ainsi sa combinaison avec le fer et, secundo, à con- vertir ce fer en acier en retenant cette chaux et le soufre dans la scorie.

7,- Le procédé de fabrication de @ l'acier au moyen de fer"produit à l'état solide," en substance exempt de soufre, chimiquement combiné avec le fer comme défini dans la revendication 6,procédé . dans lequel la matière ajoutée consiste en de la chaux.

8.- Le procédé défini dans la reven- dication 6, dans lequel la matière ajoutée est de la chaux et se monte à environ oinq pour cent du minerai. <Desc/Clms Page number 9>

9,- Dans la réduction du minerai de fer en fer métallique à une température inférieure au point de fusion du fer, le procédé qui consiste à mélanger avec le minerai de fer une certaine quantité de pierre à chaux broyée, à calciner le mélange dans une atmosphère oxydante et à y ajouter ensuite une ma- tière réductrice, telle que du charbon ou son équi- valent ,et à continuer le traitement dans une at- mosphère réductrice.

10.- Dans la réduction du minerai de fer en fer métallique , le procédé qui consiste à mélanger une matière carbonée contenant du soufre avec du carbonate de calcium et à chauffer ae mélange dans une atmosphère non-oxydante à une température réductrice inférieure au point de fusion du fer.

11.- Dans la réduction du minerai de fer en fer métallique , le procédé qui consiste à mé- langer des minerais pyritiques avec du charbon et de la chaux dans un récipient servant à la réduction et à réduire le minerai qui y est contenu dans une atmos- phère non-oxydante à une température inférieure au point de fusion du fer.