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"Procédé de réduction des minerais"
La présente invention concerne les procédés de ré- duction des minerais métalliques à basse température dans des conditions de pression réduite et la transformation du fer ainsi réduit en fer ou acier à billettes de toute caractéristique désirée, selon un cycle complet d'opéra- tions .
L'invention porte sur un procédé perfectionné de ré- duction à basse température selon lequel la réduction du minerai est effectuée par du carbone fixé sous des con- ditions de pression réduite de l'atmosphère régnant dans @
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,la chambre ou cornue fermée de réduction ; dans lequel : les produits gazeux et volatils sont rapidement enlevés de la chambre de réduction;en assurant ainsi une réduction rapide du minerai et l'obtention d'un métal sensiblement pur ;
la réduction directe et finale perfectionnée à bas- se température d'un minerai est effectuée dans une cornue pour obtenir un métal sensiblement pur et les gaz produits de toute manière dans la cornue sont rapidement évacués à une température correspondant au résultat désiré en ce qui concerne l'action du procédé et le produit devant être obtenu par lui ; les constituants volatils et les gaz pro- duits sont rapidement évacués en une phase unique ou en plusieurs phases ; le minerai est soumis à une températu- re augmentant constamment pendant l'opération de réduc- tion et les gaz sont rapidement évacués de l'endroit de la réduction ; la rapidité d'une réaction chimique est une fonction du rapport de la pression à la température ; le procédé produit un gaz combustible d'une valeur chauffan- te maxima ;
dans ce procédé complet en soi un minerai est ' réduit au moyen de carbone fixé de combustibles ou de ma- tières carbonées et on obtient des gaz ayant une valeur combustible élevée, puis ces gaz sont utilisés pour pro- duire la force nécessaire à la commande des divers appa- reils utilisés dans l'application du procédé .
Ce procédé perfectionné sert à la purification d'un métal dans le but d'y obtenir une structure uniforme et il comprend, si on le,désire, plusieurs caractéristiques, qui peuvent être utilisées séparément ou collectivement parmi lesquelles on peut citer l'amenée et.la fusion.si- multanées du métal et sa -transformation en fer sensible-
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ment pur, puis ensuite en un acier ou en différents types ou qualités d'acier, l'utilisation d'un fondant dans la fusion d'un fer spongieux relativement pur pour faire un fer sensiblement pur .
D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'in- vention rassortiront de la description qui suit .
On décrira ci-après un procédé qui constitue un mode de réalisation possible de l'invention, mais la portée de celle-ci n'est pas limitée à cet exemple de réalisation .
Il apparaît, en effet, facilement que le procédé est sus- ceptible de recevoir diverses modifications et d'être mis en oeuvre dans toute une variété d'appareils ; la nou- veauté et l'utilisé qui sont à la base de l'invention ré- sident dans les opérations ou caractéristiques individuel- les du procédé, qui peuvent être appliquées ensemble, en partie, et diverses combinaisons relatives, suivant le travail qui doit être fait ou les résultats recherchés .
Le dessin annexé représente schématiquement lesopé- rations du procédé et les appareils convenables qui peu- vent être utilisés .
L'invention permet la réduction du minerai de pré- férence de fer par le carbone fixé de la houille ou'autre matière carbonée, accompagnée par un enlèvement rapide et forcé des contenus gazeux de la chambre de réduction , Par ce procédé, on réalise uns réduction directe et dé- finitive et l'obtention du métal à l'état sensiblement pur, la gangue pouvant être retirée par séparation mécanique .
Comme le carbone fixé est utilisé pour la réduction du ruinerai et que les gaz volatils sont enlevés, ces derniers sont disponibles en grandes quantités comme gaz combusti- ,lA
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ble . Ceci est également vrai pour certains produits ga- zeux de réaction comme, par exemple, l'oxyde de carbone qui a une valeur combustible .élevée . En outre, des réac- tions secondaires de gaz dans la chambpe de réduction ne font pas obstacle, en raison de leur enlèvement rapide, à la réduction duminerai et ne diminuent pas la valeur calorifique du combustible .
La température de l'opération de réduction est rela- tivement basse, car elle est pour tous les charbons infé- rieure à 9500 C., suivant les pressions dans la chambre de réduction Cependant on peut utiliser d'autres matiè- res carbonées ou combustibles . Pour des métaux autres que le fer,la temps raturé maxima indiquée ci-dessus peut d'ailleurs varier suivant la nature du minerai à réduire .
D'une façon générale, les températures maxima utilisées , dans la procédé sont au..dessous des points de fusion des substances reçues dans la chambre de réduction, de sorte que des carbures ou autres composés métalliques ne sont ainsi pas formés . Il en résulte que les réactions sont grandement simplifiées et que l'emploi d e fondants est ' rendu complètement inutile . Les températures mentionnées ci-dessus représentent celles qui règnent à la sortie de la chambre de réduction . Une échelle de températures con- venable peut être maintenue, si on le désire, en diminuant vers l'entrée de la chambre de réduction .
L'atmosphère de la chambre de réduction est rapide- ment et constamment aspirée par tout dispositif convena- ble . La réduction peut être réalisée en une seule phase ou en plusieurs phases, c'est-à-dire que la cornue peut constituer un compartiment unique ou plusieurs comparti-
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ments, cette dernière disposition étant particulièrement avantageuse lorsqu'une descente ou montée de température est utilisée .
Les gaz peuvent être évacuée en un courant unique ou en plusieurs courants séparés, en réduisant au minimum, dans le dernier cas, la réaction entre les dif- férents gaz L'enlèvement des gaz en plusieurs courants peut être réalisé en des points espacés d'une cornue à phase unique comportant un échelonnement de température, mais la cornue à phase multiples se prête tout particu- lièrement à cet usage A l'extrémité ou phase d'entrée de la chambre de réduction, des gaz volatils sont libérés qui constituent ce qui est de la nature d'un gaz de char- bon . Ensuite, avec une augmentation de température, des gaz d'éclairage et autres gaz hydrocarbures, oxyde de carbone et hydrogène sont formés et évacués en des points ou phases subséquentes .
Les volumes des gaz augmentent aveo la montée de température, en allant de l'entrée à la sortie de la chambre de réduction , Etant donne que les gaz qui sont retirés aux températures plus élevées, aux parties ou phases d'extrémités de la cornue, sont de l'hy- drogène et de l'oxyde de carbone, qui ont une action pu- rement réductrice sur les métaux, il n'y a sensiblement rien dans ces parties de la cornue qui contamine le métal.
La réduction du minerai est donc simplifiée et accélérée par ce procédé et la valeur combustible des gaz est con- servée .
Par l'évacuation rapide des contenus gazeux de la chambre de réduction, la pression ambiante est diminuée par rapport à la pression qui régnerait si l'aspiration forcée n'était pas utilisée .De façon correspondante, la
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tension ou pression vers l'extérieur de l'oxygène-ou au- tres gaz émanant du minerai devient plus élevée que celle de l'atmosphère ambiante indiquée 0 Sous 'ces conditions de pression ambiante'diminuée et d'application continue de chaleur, la carbone fixé du combustible prend une quali- té ou état qui le rend particulièrement propre à se com- biner rapidement avec l'oxygène ou d'autres gaz du minerai.
Ceci sert pour augmenter la rapidité de la réduction du minerai, en particulier en raison du fait que l'affinité du carbone pour l'oxygène est plus grande que celle des métaux pour l'oxygène . En raison de lévaouation rapide des oxydes de carbone, une action inverse ne peut pas se produire spécialement parce que le carbone fixé est gran- dement en excès
Dans la pratique ordinaire des hauts-fourneaux ou cornues, la pression des gaz est toujours quelque peu su- périeure à la pression atmosphérique .
Selon laprésente invention, la pression diminuée résultant de l'aspiration des gaz peut en conséquence être inférieure ou supérieure à la pression atmosphérique , Etant donné que cette pres- sion peut varier considérallement, il est préférable de ne pas spé oifier ici une pression particulière quelconque mais plutôt détendre la description qui précède pour indiquer plus complètement les facteurs de réglage et le rapport des températures relativement à ces facteurs ,
Etant donné que les espaces interstitiels entre les particules de matière se trouvant dans la chambre de ré- duction constituent pratiquement un volume constant, la pression moyenne des gaz suit sensiblement la loi des gaz . Par conséquent, la-pression est, dans des limites
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pratiques, proportionnelle à la température .
L'invention vise l'abaissement de cette pression au point où la réac- tion a lieu avec la rapidité et l'économie désirée , La réduction de pressioh est facilement exécutée parce qu'il y a dans la chambre de réduction un espace libre qui est disponible pour recevoir les gaz et qui, en volume, repré- sente plusieurs fois le volume des espaces interstitiels ; de plus, 1 espace librq est continuellement vidé par as- piration . Ces facteurs peuvent être convenablement coor- pré donnés pour maintenir une pression déterminée dans l'es- pace ambiant .
Les matières qui sont traitées dans la chambre de réduction sont constituées par des morceaux qui de recou- vrent l'un l'autre dans une grande mesure . Ainsi, la pression ambiante devient plutôt élevée et ralentit la libération des gaz volatils et la sublimation du carbone fixé , Si on désire combattre cet état de choses, la pres- sion dans le haut-fourneau peut être abaissée dans la me- sure désirée , A cet égard, on notera que ces matières peuvent être constamment remuées ou disposées d'une autre façon pour faciliter l'échappement des gaz produits et de façon que la surface maxima du carbone fixé ou charbon puisse être exposée par unité de temps .
En raison de la différence considérable de pression entre les espaces interstitiels et l'espace libre de la chambre de réduc- tion, les gaz s'échappant des espaces interstitiels ont une grande vitesse .
La théorie fondamentale qui se ,t de base à cette in- vention est que la vitesse d'une réaction chimique est une fonction du rapport de la pression à la température , Par
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le procédé perfectionné de l'invention, cette fonction commande complètement la réaction, de sorte que les vi- tesses de réaction sont tenues dans des limites pratiques, accélérées ou ralenties uniformément suivant le cas qui se présente . Une réaction dont la vitesse est une fonce- tion continue du rapport de la pression à la température produit des résultats uniformes, sans formation de subs- tances résiduelles .
La perfection de la réaction est as- surée dans le procédé perfectionné de l'invention par l'enlèvement continu des gaz demême que par le rapport pression-température .'Bien que d'un point de vue théo- rique, les accroissements de la vitesse de changement de température et de pression doivent être infinitésimaux, dans la pratique réelle on peut se rapprocher de cette théorie en des phases comme indiqué ci-après 1
A Pitre d'exemple spécifique de l'objet exposé dans le paragraphe précédent, on peut indiquer que dans le procédé de réduction de minerais, par exemple, dans la ré- duction d'oxyde ferrique (Fe203) au moyen de carbone amor- phe fixé au charbon, on a deux phases, à savoir du fer so- lide (Fe)
et de l'oxyde de carbone gazeux (CO)qui coexis- tent toujours, tandis que le carbone (C) et l'oxygène (0) qui forment le CO, se combinent sous des conditions d'é- guilibre , Pour mieux expliquer la théorie fondamentale dans le cas de réduction du fer, on pose l'équation chi- mique de la réduction qui est :
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'Cette équation doit être considérée comme l'effet de deux équilibres simultanés, à savoir
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2Fe2O3 4 Fe +302 (Dissociation d'oxyde ferrique)
O2 + 2C 200 (Formation d'oxyde de carbone) De ceseux équilibres simultanés, le premier tend à li- bérer le fer contenu en combinaison avec l'oxygène dans l'oxyde ferrique, tandis que le second tend à éliminer l'oxygène comme tel du système en le convertissant en oxyde de carbone .
La réaction est complétée, conformément au principe bien établi de la chimie physique, par l'éli- mination de la phase gazeuse CO du système, par l'aspira- tion des gaz de la chambre de la cornue aussi rapidement qu'ils sont produits Afin d'éviter davantage la possi- bilité de réaction réversible, un exoès de carbone est fourni et existe toujours en se conformant ainsi au princi- pe bien connu de l'équilibre mobile et de la loi de l'ac- tion de masse . Dans toutes les réactions, telle que la réduction du fer indiquée ci-dessus, où du gaz est produit et où la tendance naturelle serait par conséquent dirigée vers une augmentation de la pression gazeuse, toute réduc- tion de la pression favorise la réaction .
Par ailleurs, il y a pour chaquepression une température définie corres- pondnte et vice versa . Ceci a pour résultat cette théorie que dans tout système visé par l'invention où, pendant le cours d'une réaction, les températures des pressions doivent être établies pour varier, afin d'atteindre la perfection des équilibres englobés,'le cours de la réaction est une fonction des rapports de la pression à la température .
Pour la réduction de minerais de fer, la température est augmentée et la pression diminuée, le rapport de ces fac- teurs étant constant dans des limites pratiques, comme
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dans une progression arithmétique .
A noter ici que pour certaines réactions des change- ments de température et de pression peuvent être tels que ladifférence entre les rapports soit sensiblement égale à zéro .
Dans le traitement de matières finement divisées de toute sortes comme, par exemple, dans la réduction d'un minerai par un combustible solide, il y a un volume in- terstitiel connu v1 et un volume libre connu V2 dans la cornue, le rapport des volumes V2 - m représentant un
V1 nombre plus grand que 1 Maintenant, en considérait à tout instant quelconque la pression et la température, et
P1 étant la pression dans les interstices et P la pres- PlVl - P2V2 sion dans la chambre de chauffage, on a T = T ' Comme V2 = mV1, on a Pl = mP2 ou P2 = P1 qui peut être même moins qu'une atmosphère , Dans tous !les cas, la va- leur de p2 est moindre que s'il ne se produisait pas d'é chappement, car alors P2 serait égale à P1.
c'est-à-dire que la pression dans l'espace libre de la cornue serait égale à la pression dans les interstices . Comme est connu, P2 peut être maintenue constante, pour chaque conP con- dition de températuredans la cornue , Un dispositif électro. thermique mécanique permet de maintenir automatiquement le rapport pression-température. De façon analogue, comme le rapport des volumes V1 et V2 est connu on peut être prédéterminé pour tout rapport depression requis, la tem- pérature devant correspondre aux conditions initiales re- , guises peut être facilement obtenue .
Aussi pour des con- ditions données quelconques, et parce que le rapport des volumes V1 et V2 est sensiblement constant dans toute la
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cornue, est-il toujours possible de déterminer le rapport de la pression P2 de la chambre de la cornue à la tempéra- ture T de cette chambre..
Il ressort des considérations qui précèdent que la valeur du rapport P2/T est évidem- ment une fonction de la condition initiale et peut, en conséquence, être prédéterminée ou modifiée, comme l'un des deux termes de ce rapport peut varier au coursde la réaction ,
La vitesse à laquelle les ingrédients qui sont trai- tés subissent le changement désiré, et plus particulière- ment la vitesse de réaction, comme dans la réduction d'un minerai., est fixée par le rapport pression-température qui prédétermine ainsi le tenps qui est nécessaire pour la réduction complète du minerai .En conséquence, le temps pendant lequel les ingrédients doivent rester dans la cornue et de ce fait la vitesse de rotation convenable de la cornue peuvent tre déterminés .
Il résulte du fait qu'on coordonne ainsi la température, la pression et la vitesse de réaction pour assurer l'équilibre convenable
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20 en divers points de la réaction a suror l'Óquilibrc onze mots rayés. ooncnablc &n divora pela# dre 1-a rÓaoti01 izie exécution continue et une perfection des réactions et de la pureté du métal . A vec l'élimination des réactions secondaires p r le retrait rapide du gaz de la cornue, la réduction du minerai est rendue entièrement uniforme et exempte même des interruptions ou obstacles qui autrement empêcheraient cumulativement la parfaite et complète réalisationde la réduction et l'obtention d'un métal pur
La réduction du mènerai se produit dans une cornue dans la quelle il n'y a sensiblement pas de combustion .
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Du charbon ordinaire, tel que celui extrait de la mine, ' peut être utilisé pour fournir le carbone fixé qui est employé pour la réduction du minerai . Un minerai typi- que qui peut être utilisé ici est l'hématite, bien qu'on envisage l'application de l'invention à l'obtention d'au- tres métaux que le fer
On entend indiquer que la caractéristique de base de l'invention se distingue en prtie par la grande quantité de matières qui peuvent être utilisées dans son applica- tion .
Ainsi, parmi les minerais métalliques et en par- ticulier le minerai de fer, un pe tit nombre de ceux qui peuvent tre utilisés dans la mise en pratique de l'inven- tion comprend les oxydes, les carbonates, les hydrates et les sulfures Les minerais de métaux autres que le fer peuvent aussiêtre réduits par le présent procédé , De nou- veau, la nature des combustibles qui peuvent être utili- sés peut varier amplement et parmi eux on peut citer l'anthraoite, les charbons bitumineux et semi-bitumineux, les lignites, les tourbes, limonites ou autres sortes analogues d'hydrocarbures, le bois, le charbon de bois, le coke, les sohistes bitumineux et analogues,
et généra- lement toute matière qui contient une quantité importante de carbone fixé compatible avec les conditions de ce pro- cédé ,
Lorsque l'opération de réduction est terminée, un fer sensiblement pur est obtenu et il est fourni à tout four de fusion convenable en vue de l'obtention de fer à billettes .Si c'est l'acier qui doit être le produit fi- nal, cet acier peut être fabriqué économiquement en ame- nant le métal fondu dans un four fabriquant tout acier
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convenable , Pour fabriquer tout acier spécial ou acier au carbone désiré, divers ingrédients sont ajoutés con- formément aux règles métallurgiques bien connues , En raison de la pureté comparative du métal obtenu par ce procédé, des opérations intermédiaires, comme par exemple la décarbonisation,
qui sont par exemple coûteuses et cons- tituent pour le mieux des expédients, sont évitées .Par ce procédé, le fer fondu peut être transformé directement en acier et la composition de l'acier peut être contrôlée exactement en raison de la pureté relative du fer . La composition de l'acier est également plus uniforme et l'absorption de l'ingrédient modificateur ou allieur peut se produire à un plus grand degré que jusqu'à présent .
L'économie de ces procédés est si grande et l'économie de combustible si importante qu'en ce qui concerne la nature des aciers produits il y a un nouveau facteur inventif en ce sens que les ingrédients modificateurs ou ailleurs de l'acier peuvent être utilisés économiquement à un état relativement pur, en éliminant ainsi la complexité dans la fabrication et le traitement de l'acier, conformaient à la pratique actuelle , selon laquelle les ingrédients sont utilisés sous une forme impure afin d'être suffisam- ment bon marché ,
Le dessin annexé représente schématiquement un mode de réalisation possible de l'invention, mais celle-ci n'est' pas limitée à cet exemple On comprendra par exemple que bien qu'on ait représenté une cornue ou charibre de réduc- tion à phases multiples,
on peut utiliser une cornue à phase unique, avec une modification correspondante dans l'installation de pompe qui produit une aspiration dans
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la cornue, conformément au principe décrit dans ce qui précède .
Dans le dessin, l et 2 désignent respectivement des distributeurs de combustible et de minerai d'où certaines quantités de ces matières passent par les réservoirs 3 et 4 et de là dans les broyeurs 5 et 6 . Ensuite des quanti- tés convenables en pods, déterminées sur des balances 7, 8, sont amenées dans un mélangeur 9 . Le combustible et le minerai entrent ainsi'dans la cornue de réduction à pres- sion réduite 10 selon un état de mélange intime,les ma tières ayant été pulvérisées relativement fines . Cette cornue peut être à phase unique ou divisée par des cloi- sons transversales en plusieurs compartiments en nombre désiré quelconque, mais de préférence I, II, III et IV.
Le compartiment I reçoit les matières du mémangeur 9 et les constituants solides sont à la fin évacués des compar- timents IV . La cornue 10 est chauffée extérieurement par voie électrique ou par plusieurs brûleurs A, B, G, D dis- posés de toute manière convenable, ou à proximité du com- partiment IV . Ces brûleurs peuvent être de tout type uti- lisable et ils consomment de préférence du gaz combusti- ble, qui est soit mélangé au préalable, soit stratifié avec l'air soutenant la combustion, selon la construction du fourneau En partant de ces brûleurs, les produits de la combustion passent extérieurement le long de la cornue en 'allant à l'extrémité d'admission de celle-ci, et ils sont ensuite évacués du fourneau comme indiqué par le pointillé 25 .
On maintient ainsi une température baissant graduelle- ment en allant vers l'admission de la cornue .
Dans le compartiment I, du méthane et d'autres cons-
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tituants de gaz de charbon sont produits Dans le com- partiment suivant, des gaz d'éclairage sont dégagés et dans les derniers compartiments, de l'hydrogène est li- béré et de l'oxyde de carbone est produit . Cependant, cette explication donnée à titre d'exemple n'est pas li- mitative .
Tout le résidu solide de la cornue 10 passe dans un réfrigérant 11, comportant un système de circulation d'eau . La sortie du réfrigérant est convenablement pour- vue d'une garde pour Éviter l'entrée d'air, tandis que son adnission, qui est en communication avec la cornue, soumet ce réfrigérant à la pression réduite qui est ob- tenue dans la cornue , Un refroidissement suffisant du métal se produit ensuite pour empêcher l'oxydation du fer spongieux lorsqu'il est exposé à l'air et pouréviter d'endommager les machines 0 En partant du réfrigérant 11, on peut faire passer le résidu solide par un pulvérisateur 12, et de là dans un séparateur 13, qui sépare magnétique- ment le mental des autres matières solides,
le métal en- triant dans le réservoir à métal 14 et les autres matières étant évacuées comme résidus .
16 désigne une chaudière à chaleur perdue ou échan- geur thermique, en une ou plusieurs sections I, II, III, IV communiquant séparément avec les compartiments dési- gnés de façon analogue à la cornue 10 . Une ou plusieurs pompes d'aspiration 17, communiquant avec les sections de la chaudière à chaleur perdue 16, peuvent être entraî- nées par des moteurs utilisant la vapeur produite dans cette chaudière , Lorsque chaque compartiment de la cornue 10 a sa pompe individuelle, on peut faire varier l'aspira-
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'tion dans les divers compartiments selon les quantités de gaz qui y sont produites et selon d'autres conditions de fonctionnement, puis faire diminuer constamment les pres- sions dans les compartiments en allant,vers l'extrémité de sortie de la cornue,
si cela est désirable .Des pom- pes d'aspiration, les gaz de cornue passent dans un la- veur 19, puis dans un condenseur 20,un collecteur de sous-produits 21, un dondenseur final 22 et enfin dans un gazomètre à gaz combustible 23 . 24 lésigne une chambre de réglage et de distribution de laquelle part une cana- lisation de gaz combustible 26 servant à chauffer la cor- nue 10 . Plusieurs pompes de compression 18 sont prévues et sont entraînées par tout appareil convenable qui peut utiliser du gaz combustible distribué par un conduit 27 partant de la chambre de réglage 24 . L'une de ces pom- pes 18 distribue le gaz combustible aux brûleurs A, B,
G, D de la cornue 10 par le tuyau 26, tandis que la se- conde pompe fournit ltair assurant la combustion dans les brûleurs par le tuyau 28 .
La première pompe fournit de l'eau froide au réfrigérant 11 par un tuyau 29, l'eau qui quitte ce réfrigérant entrant dans la chaudière à chaleur perdue 16 par un tuyau 30 ,
Tous les appareils utilisés dans l'application de ce procédé peuvent être alimentés par du gaz combustible produit dans le système , Naturellement, la contenance thermique du gaz combustible peut être transformée en va- peur ou énergie électrique pour permettre une, distribu- tion pratique .En tout cas, les broyeurs 5, 6, le mélan- geur, 9, le pulvérisateur 12, le séparateur 13 et les ap- pareils analogues peuvént être entraînés par la force
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ainsi produite au centre , De l'énergie électrique ou du combustible peut aussi être fourni aux fours de fusion et de fabrication d'acier 34 et 35 décrits ci-après ,
Pour régler automatiquement les températures et les pressions dans la cornue, on utilise un système de ré- glage central . Celui-ci comprend des thermo-coups con- venables correspondant aux compartiments de la cornue ,
Ces thermo-couples peuvent commander des bobines d'in- duction et de là les commandes pour les brûleurs qui chauf- fent la cornue . D'autres communications appropriées font que les conditions de pression réduite dans lesdits com- partiments sont définitivement réglées par les therrno- couples , Le rapport pression-température désiré est ain- si maintenu .
On voit que le système décrit ci-dessus est complet en lui-même, puisqu'il produit tout le gaz combustible et la force nécessaire pour le commander . L'excèsde gaz combustible peut tre fourni de la chambre de distribu- tion 24 à la ligne motrice principale .
Les fours de fusion et de fabrication d'acier 34 et 35 peuvent être utilisés pour fabriquer le métal en tout acier, alliage ou autre métal désiré et peuvent aus- si affiner la structure cristalline du métal , Le métal est tout d'abord fondu dans un four de fusion 34, et le fer à billettes peut être obtenu en ce point Pour la fabrication d'acier, le métal peut être débité à l'é- tat fondu à un ou plusieurs fours 35 de fabrication d'a- cier . On peut utiliser plusieurs de ces fours ;dans chacun d'eux une sorte différente d'alliage ou d'acier est fabriquée simultanément .
Il y a ainsi un mouvement
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pratiquement oontinu du métal du réservoir 14 dans le four de fusion 34 d'où le métal fondu peut être amené si multanément dans plusieurs foursde fabrication d'acier 35, avec une fabrication simultanée dans ces derniers de différents types ou qualités d'acier
Pour faciliter l'enlèvement d'impuretés dans le four de fusion, on peut utiliser un bain d'hydrate de sodium e d'oxyde de calcium . Le métal résultant est sensible- ment pur .
A titre de récapitulation, on indiquera qu'un métal approximativement pur est obtenu suivant le procédé de réduction et de séparation mécanique décrit ci-dessus en raison de l'aspiration des gaz dans la cornue .Ce mé- tal est immédiatement distribué pour être utilisé dans les fours de fusion et de fabrication d'acier et trans- formé en un alliage ou acier de qualité supérieure, ou autre métal de structure cristalline sensiblement égale.
L'opération de réduction décrite ici est une opé- , ration semi-directe . La réduction du minerai est effec- tuée par le carbone lui-même et l'oxyde de carbone formé est disponible comme combustible ,Les réactions sont fortement réduites à la décomposition de l'oxyde de fer et à la formation de 00 . Ce qui est dit ci-dessus est également vrai d'ailleurs du carbonate de fer . L'hydro- gène sulfuré et d'autres gaz sont aspirés de façon qu'ils ne puissent par attaquer le métal ni réagir entre eux . Ce résultat peut être facilité par l'aspiration par phases.
L'aspiration des gaz peut se produire à toute pression inférieure à celle qu'on obtiendrait sans évacuation ra- pide de gaz ; cette pression peut même être inférieure
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à la pression atmosphérique et de préférence aussi bas- se qu'une construction perfectionnée de four peut le permettre et que le nécessite le fonctionnement .
L'aspination des gaz de cornue sous une températu- re graduelle ou en phases permet à l'oxygène de l'héma- tite (si celle-ci est le minerai utilisé) de venir di- rectement en contact avec le carbone( fixé du combusti- ble vers et pendant les dernières opérations de la réduc- tion (pendant lesquelles il se fait la plus rapide pro- duction d'oxyde de carbone et d'hydrogène) , par ce qu'en raison des conditions de pression requises, le car- }noue amorphe est à tout moment pratiquement empêché d'absorber ou d'adsorber des gaz de toute sorte .Dans la dernière opération de réduction;
, qui est celle dans laquelle l'hydrogène est produit, le carbone commence à se combiner avec l'oxygène de l'hématite sous des con- ditions qui facilitent la réduction du minerai et la for- mation du gaz CO .
Par ce procédé, on obtient un pourcentage élevé d'onde de carbone,tandis que le pourcentage de bi- oxyde de carbone est très faible ou nul