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Procédé. de fabrication de fonte malléable.
Le procédé uauel pour la fabrication de fonte malléable blanche s'effectue de la façon suivante : la fonte brute est placée par couches avec du minerai de fer à petits grains dans des creusets de fusion, dits creusets de trempe, mise avec ces derniers dans un four approprié et chauffée- dans. ce four pendant un temps prolongé à une température d'environ 10000 C. Dans cette opération, le carbone combiné chimiquement au fer est libéré par- tiellement, en-fonction de la température. et du temps, sous forme de carbone libre (graphite).
Une partie de ce. carbone libéré est complètement, soustrait à la fonte en se combinant chimiquement avec l'oxygène libéré du minerai de fer pour former de l'oxyde. de carbone ou du bioxyde de. carbone, et en sortant à l'état ga- zeux propre à ces combinaisons. Un inconvénient de ce proc.édé réside parmi d' autres en ce qu'il faut chauffer à la température de cuisson et. y maintenir pendant toute la durée. de la cuisson un
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multiple du poids de la fonte sous forme de creusets et minerai de fer, ce qui a pour conséquence une consommation de chaleur élevée et coûteuse.
Pour éviter ces inconvénients on a déjà proposé un procédé où le chauffage des matières à affiner aussi bien que la décarburation s'effectuent directement au moyen d'un mélange gazeux composé d'oxyde de carbone et de bioxyde de carbone, mélange dont la composition est réglée de telle sorte qu'il est neutre par rapport aux matières à affiner, pendant le chauffage et oxydant pendant l'affinage. Cependant, la fabrication du gaz nécessaire est difficile au point de vue technique. D'autre part, un rapport de mélange déterminé est très difficilement réalisable, ce qui est la raison pour laquelle ce procédé ne pouvait être appliqué jusqu'à présent dans la pratique.
Finalement on a aussi reconnu qu'une décarburation peut se produire à des températures relativement basses en présence d'hydrogène dans le gaz de traitement ; toutefois, on a cru devoir constater qu'à des températures supérieures à 900 aucun effet d'affinage n'est plus produit.
L'objet de l'invention est un procédé dans lequel il y a également cuisson et décarburation de la matière à affiner dans une atmosphère gazeuse homogène sans qu'il faille avoir recours à des creusets ni à du minerai de fer ou matières analogues.
Suivant l'invention, on utilise dans ce but un gaz qui est partout disponible à des prix bas en quantité suffisante, ou qui peut au besoin être produit avec des moyens simples et des dépenses réduites en une composition appropriée. Ainsi qu'on l'a reconnu et vérifié à l'aide d'essais, un résultat parfait est obtenu en chauf- fant les objets de cuisson dans une cornue chauffée d'une manière quelconque dans une atmosphère de gaz d'éclairage ou d'un gaz de composition similaire, par exemple gaz de gazogène, gaz d'eau, gaz de Mond etc., tandis qu'une décarburation efficace se produit en même temps.
A cet effet, les objets à affiner sont placés dans
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des paniers légers métalliques et mis, de préférence -sons un capot de protection étanche, dans un four de cuisson chauffé électriquement ou à l'aide de gaz. ou. de charbon. Ensuite, le gaz est introduit dans la chambre de cuisson fermée hermétiquement, avec une légère. surpression par l'intermédiaire d'un gazomètre qui assure la. régularité de la pression. Grâce aux propriétés du gaz utilisé suivant 11 invention, il n'y a ni oxydation ni production de scories.
Pour que la réaction chimique ne s'arrête pas et que la fonte soit suffisamment décarburée, le gaz enrichi en carbone doit être constamment évacué. et remplacé par du gaz frais. En raison de son haut pouvoir calorifique, le gaz évacué du four peut être employé à. d'autres fins de chauffage quelconques, ce qui rend tout le procédé des plus économique.
Au lieu de gaz d'éclairage frais, on peut aussi utiliser du gaz d'éclairage précomburé. Ce gaa ne. se compose presque que d'acide carbonique, d'azote et de vapeur d'eau, et devient très actif après 12 élimination de cette dernière en raison de sa teneur en acide carbonique, tandis que l'azote reste complètement neutre. Il s'ensuit qu'on obtient avec un volume donné de gaz pré- comburé le même effet d'affinage qu'avec le double volume. de gaz d'éclairage frais.
Au- lieu de brûler le gaz d'avance à l'extérieur du four, on peut l'introduire aussi directement dans le four avec une légère addition d' air, où il y a alors combustion incomplète (oxydation sana formation de flamme) de la quantité de gaz. introduite par l'oxygène de l'air entraîné, ce par quoi on obtient un gaz, capable de. réaction.
Suivant les. propriétés du gaz. employé, il peut être indiqué de lui soustraire avant l'utilisation sa teneur en humidité, cette dernière pouvant occasionner une formation de scories sur le. fer. On obtientun séchage. suffisant du gaz par exemple en le faisant passer par du chlorure de calcium ou du silicagel, ou. en
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le refroidissant. Dans un service prolongé, une'élimination spéciale de la teneur en humidité du gaz n'est pas nécessaire généralement, puisque des légères traces d'humidité n'ont pas d'influence défavorable.
La réalisation du nouveau procédé est très simple ; en effet, avec l'utilisation des gaz susmentionnés, il n'y a pas oxydation et c'est pourquoi il n'y a pas lieu de prendre des précautions spéciales contre le risque d'oxydation lors du chauffage. Le gaz reste neutre jusqu'à ce que le carbone éliminé soit combiné chimiquement.
De cette façon, il est possible d'obtenir dans une seule opération de cuisson continue une fonte malléable blanche perlitique, tandis que jusqu'à présent trois opérations de cuis son étaient nécessaires dans la cuisson avec du minerai, en raison du refroidissement lent.
REVENDICATIONS.
1. Procédé de fabrication de fonte malléable blanche par cuisson et décarburation dans une atmosphère gazeuse homogène, caractérisé en ce que les objets de cuisson sont chauffés et en même temps décarburés, sans avoir recours à des creusets de revenu ni à. du minerai de fer ou des matières analogues, dans de simples paniers de chargement dans une cornue chauffée d'une manière quelconque dans une atmosphère de gaz d'éclairage ou d'un gaz de composition similaire, par exemple gaz de gazogène.
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Process. of manufacture of malleable iron.
The uauel process for the manufacture of white malleable iron is carried out as follows: the crude iron is placed in layers with small-grained iron ore in melting crucibles, called quenching crucibles, placed with the latter in a suitable oven and heated-in. this oven for an extended time at a temperature of about 10,000 C. In this operation, the carbon chemically combined with iron is partially released, depending on the temperature. and time, in the form of free carbon (graphite).
Part of this. liberated carbon is completely subtracted from smelting by chemically combining with the oxygen liberated from the iron ore to form oxide. carbon dioxide or. carbon, and leaving in the gaseous state proper to these combinations. One drawback of this process lies among others in that it is necessary to heat to the cooking temperature and. keep there for the duration. cooking a
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multiple of the weight of the cast iron in the form of crucibles and iron ore, which results in high and expensive heat consumption.
To avoid these drawbacks, a process has already been proposed in which the heating of the materials to be refined as well as the decarburization are carried out directly by means of a gas mixture composed of carbon monoxide and carbon dioxide, a mixture of which the composition is adjusted so that it is neutral to the materials to be refined, during heating and oxidizing during refining. However, the manufacture of the necessary gas is technically difficult. On the other hand, a determined mixing ratio is very difficult to achieve, which is the reason why this method could not hitherto be applied in practice.
Finally it was also recognized that decarburization can occur at relatively low temperatures in the presence of hydrogen in the process gas; however, it has been believed that at temperatures above 900 no refining effect is produced any longer.
The object of the invention is a process in which there is also cooking and decarburization of the material to be refined in a homogeneous gaseous atmosphere without having to resort to crucibles or to iron ore or similar materials.
According to the invention, a gas is used for this purpose which is available everywhere at low prices in sufficient quantity, or which can, if necessary, be produced with simple means and reduced expenditure in a suitable composition. As has been recognized and verified by tests, a perfect result is obtained by heating the cooking objects in a retort heated in some way in an atmosphere of lighting gas or d A gas of similar composition, for example, gas generator gas, water gas, Mond gas etc., while efficient decarburization occurs at the same time.
For this purpose, the objects to be refined are placed in
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light metal baskets and placed, preferably -sons a sealed protective cover, in a baking oven heated electrically or using gas. or. of coal. Then the gas is introduced into the sealed cooking chamber, with a slight. overpressure by means of a gasometer which ensures the. regularity of pressure. Owing to the properties of the gas used according to the invention, there is neither oxidation nor production of slag.
So that the chemical reaction does not stop and that the cast iron is sufficiently decarburized, the carbon enriched gas must be constantly evacuated. and replaced by fresh gas. Due to its high calorific value, the exhaust gas from the furnace can be used at. any other heating purpose, which makes the whole process more economical.
Instead of fresh lighting gas, it is also possible to use pre-combusted lighting gas. This gaa ne. consists almost entirely of carbonic acid, nitrogen and water vapor, and becomes very active after removal of the latter due to its carbonic acid content, while nitrogen remains completely neutral. It follows that the same refining effect is obtained with a given volume of pre-combustion gas as with the double volume. of fresh lighting gas.
Instead of burning the gas beforehand outside the furnace, it can also be introduced directly into the furnace with a slight addition of air, where there is then incomplete combustion (oxidation without flame formation) of the amount of gas. introduced by the oxygen of the entrained air, whereby a gas is obtained, capable of. reaction.
Following the. gas properties. used, it may be advisable to subtract its moisture content before use, this latter being able to cause the formation of slag on the. iron. Drying is obtained. sufficient gas for example by passing it through calcium chloride or silica gel, or. in
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cooling it. In prolonged service, special removal of the moisture content of the gas is generally not necessary, since slight traces of moisture do not have an adverse influence.
The realization of the new process is very simple; in fact, with the use of the aforementioned gases, there is no oxidation and that is why there is no need to take special precautions against the risk of oxidation during heating. The gas remains neutral until the removed carbon is chemically combined.
In this way, it is possible to obtain in a single continuous baking operation a pearlitic white malleable iron, while until now three baking operations were required in the baking with ore, due to the slow cooling.
CLAIMS.
1. A method of manufacturing white malleable iron by firing and decarburizing in a homogeneous gaseous atmosphere, characterized in that the firing objects are heated and at the same time decarburized, without resorting to tempering crucibles or to. iron ore or the like, in simple loading baskets in a retort heated in any way in an atmosphere of lighting gas or a gas of similar composition, for example gasifier gas.