BE431713A

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Info

Publication number: BE431713A
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Description

Procédé et four pour la fusion, la conversion et l'affinage des métaux.

La présente invention a pour objet un procédé permettant d'effectuer, sans transvasement, la fusion, la conversion et l'affinage des métaux, notamment de résidus d'opérations mécaniques et de déchets.

En général, on fait fondre le métal dans un four et on le transvase dans le convertisseur où il est soumis à un affinage préalable. Le convertisseur étant susceptible

de se refroidir, cet affinage est achevé dans un four à réverbère.

Suivant la présente invention, c'est le four de fusion même qui fonctionne ensuite également comme convertisseur et four d'affinage à réverbère. On réalise ainsi une économie de main d'oeuvre, de combustible et de matériaux, et il est en outre possible de récupérer la chaleur résiduelle et les sous-produits. Le four est essentiellement constitué par une grande cornue de matière réfractaire, tournant sur des tourillons, de manière! pouvoir prendre des positions diverses selon une amplitude de 90 ou plus. Vers le fond sur un côté, la cornue est munie d'une soufflerie ordinaire et, sur le même côté à sa partie supérieure d'un ou de plusieurs brûleurs et d'une large ouverture de sortie des produits de la combustion, dans laquelle aboutit un conduit destiné au refroidissement et à la récupération de ces produits.

On introduit la matière à fondre dans la cornue en ajoutant des matières susceptibles d'engendrer une quantité de chaleur considérable lors de leur oxydation; on en ferme avec soin la porte et on fait tourner la cornue de manière que le brûleur soit en haut. On commence alors la fusion à l'aide du brûleur.Lorsque la fusion de la charge est commencée, on interrompt le fonctionnement du brûleur, on met en fonction la soufflerie et on fait tourner la cornue jusqu'à ce qu'elle se trouve dans la position verticale. On incline la cornue au fur et à mesure que le métal fondu arrive au niveau des tuyères de la soufflerie.

. Le four fonctionne pendant cette période en convertisseur, et la fusion avance grâce à la chaleur engendrée par les réactions exothermiques de l'oxydation, tandis que les produits de la combustion sont ,amenés dans les conduits où ils sont refroidis, condensés et récupérés.

Lorsque, à une certaine phase de l'opération, le métal, ayant acquis une certaine concentration, tend à se refroiair., on amène à nouveau la cornue dans la position horizontale et l'on met en action la soufflerie, qui insuffle alors l'air sur le bain de fusion. Pendant cette troisième phase, le four fait office de four à réverbère et produit une fusion oxydante en complétant l'affinage du métal qui, après dégazéification et réduction, est fondu en lingots, qui sont délivrés à l'industrie.

Le dessin annexé montre schématiquement le four selon l'invention.

La figure 1 représente ce four ou cornue en coupe perpendiculaire à l'axe des tourillons de rotation.

La figure 2 en est une coupe conventionnelle par les tourillons d'oscillation suivant le plan 11-11 de la fig.l.

Le four représenté est en acier et affecte .la forme d'une cornue munie à l'intérieur d'un revêtement réfractaire qui peut être acide ou basique suivant l'emploi auquel le four est destiné.

La cavité 1 est limitée par un ventre 2 et un dos 3 sur les côtés, par un fond 4 et par un goulot 5, par lequel on introduit la charge dans le four. Le dos est muni, vers le fond, d'une soufflerie 6 et de tuyères 7.

A mi-hauteur, entre le ventre et le dos, sont disposés des tourillons 8 et 9 autour desquels le four peut tourner

de 90 et plus, pour prendre une position horizontale, le ventre étant alors tourné vers le bas. La porte 10 peut être fermée hermétiquement après qu'on a effectué la charge. Vers le haut, le dos 3 présente une grande ouverture 11, à laquelle aboutit un conduit 12, et une ouverture plus petite 13 où débouche la tuyère d'un brûleur 14. Le conduit 6a de la soufflerie, le conduit 12 et celui du brûleur 14 sont tous montés pour pouvoir tourner sur l'axe des tourillons, de sorte que le four peut, en pivotant sur cet axe, prendre une inclinaison quelconque même pendant le fonctionnement des conduits.

Le conduit 12, la porte étant hermétiquement fermée, emmène les produits volatiles et de la combustion à des condenseurs et récupérateurs de la chaleur des produits de la combustion. La tuyère du brûleur est tournée de manière que la flamme reçoive un mouvement tourbillonnant favorable à une combustion uniforme.

Le processus de fusion et d'affinage au moyen du four décrit est conduit de la manière suivante Si l'on doit traiter, par exemple, des résidus (scories, tournures, découpures, etc. d'un alliage de cuivre, par exemple laiton, bronze, etc., contenant de l'aluminium ou du manganèse, du fer, du plomb, etc. ) on fait pivoter le four en amenant son ventre 2 vers le bas, on y introduit la charge en ajoutant des matières capables de produire des scories et d'autres substances (fer, silicium, manganèse, etc. ) aptes à engendrer des quantités considérables de chaleur pendant leur oxydation, puis on commence la fusion au moyen du brûleur.

Lorsqu'une partie de la charge est fondue et que la partie restante est bien chauffée,

on interrompt le fonctionnement du brûleur et on met en action la soufflerie en amenant le four d'abord dans la position verticale et en l'inclinant ensuite au fur et à mesure que le niveau du bain atteint et dépasse légèrement celui des tuyères de la soufflerie. Le four fonctionne alors en convertisseur: la chaleur engendrée par les réactions exothermiques de l'oxydation est suffisante pour faire fondre la partie restante de la charge et la maintenir à l'état fondu jusqu'à ce que la concentration du bain atteigne 97 - 98 de cuivre. Pendant ces opérations, les gaz de la combustion et les produits volatils arrivent par le conduit 12 aux appareils de récupération desdits produits et de la chaleur.

Tandis que suivant les procédés ordinaires, on devrait à ce point de l'opération, à cause 'du refroidissement du convertisseur, continuer l'affinage dans un four à réverbère, suivant le procédé que prévoit l'invention, il suffit de ramener le four à la position horizontale et de mettre à nouveau en fonctionnement la soufflerie qui, lors de cette phase, souffle l'air sur le'bain et assure l'affinage par oxydatio jusqu'à un titre d'environ 99,8 %. L'opération se termine par la dégazéif ication et la réduction du bain par un traitement à la perche, naturellement en enlevant au préalable la porte 10. Le cuivre affiné est finalement déchargé par la bouche du four.

Il va de soi que la forme du four et ses détails de construction peuvent varier par rapport à ce qui a été décrit et représenté à titre d'exemple sans sortir du cadre de l'invention,

Claims

REVENDICATIONS 1.- Procédé pour la fusion, la conversion et l'affinage des métaux, caractérisé en ce qu'une soufflerie et un brûleur aboutissent dans le four de fusion et que la fusion est commencée à l'aide du brûleur et achevée grâce à l'action de la soufflerie sur la charge, et que dans le même four a lieu, après la fusion du métal, sa conversion et son affinage d'abord par effet de la chaleur même engendrée par les réactions et ensuite à l'aide de la soufflerie agissant sur le métal fondu.

2.- Four pour la fusion, la conversion et l'affinage des métaux, comme revendiqué sous 1, caractérisé en ce qu'il est constitué par une cornue ou un dispositif semblable tournant sur des tourillons et pourvu vers son fond d'une soufflerie et, vers le haut, d'un brûleur et d'une ouverture de décharge et de récupération des produits de la combustion, et que la soufflerie, le brûleur et cette ouverture se trouvent sur le même côté de la cornue, de manière que, si la cornue est chargée horizontalement, ces éléments viennent se placer au-dessus de la charge pour commencer d'abord la fusion à l'aide du brûleur, puis assurer la conversion au moyen de la soufflerie et ensuite l'affinage du métal.