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"Procédé de fabrication- du fer et de l'acier La présente invention concerne la production du fer et de racler et elle a pour but de fournir aux métallurgistes un procédé par lequel la fabrication est continue à partir du minerai brut , en passant par les différentes phases jusqu'au lingot terminé ou jusqu'à l'autre forme de travail à partir de laquelle sont fa- briqués les objets du commerce ,
Actuellement on produit d'abord la fonte par le procédé usuel intermittente o'est-à-dire non continu Cette fonte est ensuite fondue de nouveau au haut-fourneau et on lui ajoute divers métaux de façon connue pour pro- duire la qualité et la sorte particulières d'acier désiré;
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l'action du haut-fourneau est intermittente comme celle du premier fourneau de réduction du minerai. Tant dans la fabrication du fer que plus tard dans celle de l'acier à partir du fer, on utilise de grandes quantités de com- bustible d'un prix élevé quant à la matière et à la main d'oeuvre nécessaire à sa manutention, tandis que , dans le présent procédé, une grande partie de ce combustible est économisée et une bonne partie de la manutention est supprimée . '
Jusqu'à présent on s'est guidé généralement sur la 'loi dite de l'action de masse" car on a toujours jugé nécessaire d'utiliser de hautes températures et de grandes quantités de fondants pour liquéfier toute la gangue du minerai.
On a constaté toutefois que ce principe est faux et la présente..invention a été mise au point à la suite de cette constatation de façon à fabriquer du fer et de l'acier de la qualité désirée par un procédé con- tinu, le coût de l'opération étant inférieur au coût re- lativement élevé du prodédé intermittant utilisé exclusi- vement jusqu'à présent et le nouveau procédé permettant en outre une meilleure distribution du carbone, et le cas échéant, des autres éléments pouvant être introduits dans le fer par le coke pendant l'extraction du fer contenu dans le minerai .
Suivant la présente invention, le minerai brut est introduit à l'aide d'un dispositif de levage quelconque, par exemple une grue, dans une trémie élevée à partir de laquelle il descend par son propre poids sur un tamis incliné monté de façon à distribuer le minerai tamisé à ce qu'on appelle un broyeur à mâchoires ou dispositif @
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'analogue . Au sortir de ce broyeur, le minerai, plus fi- nement divisée est envoyé dans une soute, fosse ou poche convenablement disposée, à partir de laquelle il est re- monté en courant continu au moyen d'un transporteur et envoyé à un sécheur approprié , Ce sécheur peut avoir la forme d'un cylindre incliné pouvant être animé d'un mouvement de rotation ou agité d'une autre façon et chauf- fé intérieurement au besoin de toute façon appropriée'.
par exemple au moyen de l'air chaud et des gaz perdus provenant du four de fusion dont il sera question plus loin .
Le minerai convenablement séché est envoyé en cou- rant continu à une deuxième soute, fosse ou poche dans laquelle il est repris de toute façon appropriée, par exem- ple par un élévateur à godets ou un élévateur semblable et monté jusqu'au niveau d'un broyeur qui est de préfé- rence du type tubulaire et qui comporte une trémie par laquelle le minerai est envoyé au broyeur en courant con- tinu à une vitesse déterminée d'avance à partir de l'élé... vateur .
Comme le broyeur fonctionne continuellement et régu- lièrement,le minerai passe continuellement à travers lui et en sort sous forme de poudre fine qui est envoyée à un séparateur magnétique d'un type approprié quelconque, ce séparateur ayant pour but d'éliminer les parties ai- mantables du minerai et de les séparer des parties non aimantables, celles-ci étant évacuées et le cas échéant utilisées de toute façon désirée, tandis que les premières sont mélangées à un catalyseur approprié (tel qu'une com- binaison de fluorure de calcium et de trioxyde de bore)
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et à du coke, puis envoyées soit d'abord dans une soute-, soit directement à un mélangeur à fonctionnement continu, où il est repris et envoyé en courant continu à un,four approprié tel qu'un four électrique de fusion .
Lorsqu'on utilise une soute réceptrice, le four peut être monté sous cette soute et recevoir continuellement et directe- ment de celle-ci le mélange de minerai, de coke et de ca- talyseur . En tout cas l'utilisation du catalyseur per- met de réduire le point de fusion de la masse .
Un détail essentiel pour la mise en pratique convena- ble du procédé perfectionné en question, c'est l'utilisa- tion d'un four de fusion capable de traiter un courant continu de minerai et d'envoyer la matière en fusion dan's un creuset ou four de dimensions relativement grandes où on laisse le métal se séparer du laitier et dont on extrait le métal relativement pur pour le verser dans des poches ou dans d'autres récipients appropriés . Pour faire varier à volonté le produit obtenu, on peut ajouter du carbone supplémentaire, du chrome, du manganèse, du tungstène, du molybdène ou des éléments similaires au moment où la masse en,fusion se trouve dans un creuset-ou autre rédipient .
Dans la mise en pratique du présent procédé, il est bienentendu que, bien que toutes les phases énumérées ici soient généralement utilisées, on conçoit que dans certains cas le minerai extrait de la mine pourrait être en morceaux suffisamment petits pour qu'il ne soit pas nécessaire de le faire passer à travers unbroyeur et qu'il pourrait aussi être tel qu'il ne soit pas nécessaire de l'envoyer ensuite dans un sécheur, les opérations les plus essen- tielles consistant à pulvériser le minerai jusque un @
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degré de finesse suffisant pour qu'il puisse être sou- mis ensuite à 1' action d'un séparateur magnétique, après quoi les particules ferreuses sont mélangées , dans les proportions voulues,
avec du coke et avec un catalyseur approprié tel que ceux qui sont mentionnés plus haut puis envoyées dans un four de fusion à fonc- tionnement continu, de préférence un four électrique, après quoi on laisse reposer le masse en fusion et on sépare le métal du laitier
Les catalyseurs mentionnés (fluorure de calcium et trioxyde de bore) font partie d'un groupe important de sels haloides et de composés métalliques qui peuvent être utilisés pour le but désiré , soit. seuls, soit en combinai son entre eux .
A titre d'exemple seulement, on ajoutera qu'on peut utiliser 5 % de fluorure de cal- cium et 5 % de trioxyde de bore mélangés et en combi- naison avec le mélange sec et réduit en poudre de fer et de coke, ce qui donne un catalyseur très efficace, mais l'indication de ces composés chimiques particuliers ainsi que de leurs proportions ne doit être considérée en aucun cas comme limitant l'invention qui vise gé- néralement le procédé utilisé et selon laquelle diffé- rents autres catalyseurs peuvent être utilisés avec des succès différents ,
En outre, pour rendre le procédé plus économique,
ce sont en premier lieu l'air chaud et les gaz prove- nant du four de fusion qui sont envoyés à travers un laveur à gaz et utilisés ensuite pour chauffer l'inté- rieur du sécheur de minerai mentionné plus haut . On
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voit ainsi que le procédé en question est un procédé économique et efficace pour la fabrication du fer et de 1 acier et bien que les différentes parties de l'ap- pareil mentionné plus haut ne fassent pas partie de l'invention, il est nécessaire qu'elles soient agen- cées en vue d'un fonctionnement continu pour que le procédé perfectionné puisse être mis en pratique de la façon voulue et trèss améliorée.
En outre, le procédé brièvement indiqué ci-dessus est un de ceux qui consistent à fabriquer du fer ou de l'acier en une seule opération continue directement à partir du minerai par la réduction des éléments métal- liques contenus dedans et par leur transformation en une nasse en fusion ne contenant pratiquement aucune impureté et se présentant sous une forme inutilisable industriellement sans qu'il soit nécessaire d'effectuer une agglomération ou un moulage préalable quelconque, cette masse différant de la forme dit spongieuse qui peut avoir été obtenue précédemment en partant plus ou moins de minerai de fer mais qu'il faut comprimer et dans refondre,
tandis que/le présent procédé le métal li- quide désiré est obtenu directement à partir du mine- rai sans les autres opérations intermittentes indirec- tes et anti-économiques .