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"Procédé pour le réchauffage et le fritta de poudras métalliques'
Il est connu de réchauffer des métaux à fritter de tous genres, tel qua par exemple de la poudre de fer, et de fritter les objets comprimés établis ou autres pièces formées en cette matière, ces opérations étant effectuées dans une atmosphère protectrice d'hydrogène. Ce procédé exige l'utilisation d'un gaz protecteur dont la production est très coûteuse et qui, par suite de la formation de gaz détonant, donne d'ailleurs souvent lieu à des détonations et explosions qui détériorent les fours, etc..
En vua de réduire les frais de production et de diminuer ou même complètement supprimer les susdits dégâts d'explosion, le procédé suivant la présente invention prévoit l'emploi, pour le traitement thermique de poudre métallique et métal à fritter, d'un gaz protecteur qui est engendre dans un gazogène, par exemple en partant de charbon de bois, charbon ou coke. Grâce à sa pureté, le gaz protecteur obtenu à partir de charbon de bois convient particuliè- rement bien pour la production d'un tel gaz protecteur. Dans une installation fonctionnant depuis des mois, un tel gaz présente, par exemple, en moyenne l'analyse suivante :
1 - 3% CO2
25 35% CO
5 - 15% H2 le reste étant de l'azote.
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L'hydrogène provient du charbon ou de son humidité et peut éventuellement être augmente, selon le besoin, en mouillant le charbon ou bien par l'humidification de l'air. La faible teneur en oxygène qui se présente souvent dans ce gaz, doit et peut être réduite au minimum par la conduite appropriée du processus de gazéification. Lorsqu'il est fait usage de charbon de bois, il est utile de monter, en aval du gazogène, un séparateur et une installation à ruissellement, pour enlever, dans une large mesure, la poussière et la suie du gaz. Pour l'élimination parfaite de la teneur en acide carbonique, il est recommandable d'utiliser un laveur à lessive d'un type connu.
Lorsqu'il est fait usage de coke ou charbon, au lieu du charbon de bois dont question ci-dessus, il est utile de pourvoir également l'insta llation d'épuration d'un appareil pour l'enlèvement du soufre du gaz, de la manière connue en soi. Lorsqu'il est fait usage de charbon, il faut, en outre, effectuer aussi la séparation du goudron, également connue en soi. Dans ces derniers cas, on peut compter sur une teneur plus élevée en acide carboniqua et hydrogène.
En service, ce procédé a montré qu'il ne diffère que faiblement de l'utilisation d'hydrogène comme gaz protecteur et qu'il produit, tout comme celui-ci, une réduction de la teneur en carbone et l'enlèvement des pellicules d'oxyde et exerce, de ce fait, la mine action que l'hydrogène, lequel est beaucoup plus coûteux et d'un emploi plus compliqué, cet hydrogène devant en général être employé sous forme de gaz en bouteilles, ce qui exige des installations de remplissage, des gazomètres et des tuyauteries compliquées, etc.., et constitue, en outre, une cause de dangers.
Comme indiqué, le procédé suivant l'invention a déjà fait ses preuves en service continu pendant plusieurs mois et s'est avéré non seulement équivalent à celui faisant usage d'hydrogène comme gaz protecteur, mais même supérieur à ce procédé, gràce aux avantages cités, et il a, en outre, facilité considérablement l'utilisation de métaux à fritter, en particulier de fer à fritter, puisqu'on peut également ériger de telles installations en des endroits où l'hydrogène n'est pas disponible dans les quantités voulues. Le procédé est par exemple réalisé de telle manière que, lors du réchauffage de la poudre de fer, on laisse entrer du gaz de gazogèna, de la manière connue en soi, dans le four et qu'on commence à chauffer après l'entrée du dit gaz et après que l'air a été évacué avec certitude du four.
De la même manière, on opère le frittage connu en soi des corps établis en cette poudre métalli-
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que, par exemple en poudre de fer, moulés sous pression ou formés d'une autre manière. Le refroidissement doit alors s'effectuer jusqu'à.. un point tel que l'air pénétrant dans le four lorsqu' on ouvre celui-ci, ne peut pas donnas' de nouveau lieu à la formation de couches d'oxyde, L'évacuation très lente, qui est nécessaire lorsqu'il est fait usage d'hydrogène, est complètement supprimée.
Un mode opératoire très avantageux de l'application de gaz de gazogène comme gaz protecteur, consiste à effectuer le réchauffage de la poudre métallique, ou également le frittage, en présence d'air, et à laisser seulement pénétrer le gaz protecteur (gaz de gazogène) après avoir atteint une température favorable dans chaque cas. L'oxydation par l'air, qui se produit au début, favorise l'élimination du carbone, soufre, etc.., tandis qu'après l'introduction du gaz protecteur, il se produit de nouveau une réduction des oxydes métalliquea fermes., l'hydrogène du gaz protecteur enlevant encore du carbone, soufre, etc.. Dans tous les cas., il est avantageux d'introduire le gaz protecteur en courant continu dans le four at d'évacuer le gaz usagé hors du four.
L'emploi d'une installation de circulation, qui est usuelle lorsqu'il est fait usage d'hydrogène, n'est pas absolument indispensable, étant donné que, par comparaison, la coût du gaz est excessivement faible. Ainsi le prix d'un m3 d'hydrogène en bou- teilles atteint approximativement 1,- PM., alors que celui d'un m3 de gaz de gazogène n'atteint que 0,02 - 0,10 RM. De plus, il reste toujours possible d'utiliser ultérieurement, comme gaz de combustion, le gaz protecteur qui quitte le four. Même dans le cas de l'utilisation d'une soi-disant installation de circulation pour l'hydrogène, les économies de coût ne sont guère considérables, puisqu'une partie importante de l'hydrogène se perd par le manque d'étanchéité et doit toujours être de nouveau remplacée.
Ce procédé pour l'utilisation de gaz protecteur pour le réchauffage et le frittage s'est, en particulier, avéré avantageux dans le traitement de poudra de fer et du fer à fritter, dans lequel on doit, en outre, obtenir une surface totalement exempte de pellicule d'oxyde, étant donné que les couleurs de recuit qui se produisent souvent dans le cas de l'hydrogène, peuvent être éliminées dans una larges mesure par le nouveau procédés
Le procédé permet également l'addition d'hydrogène au gaz de gazogène, ce qui permet de réaliser diverses actions réductrices.
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"Process for the reheating and fritta of metallic powders"
It is known to reheat metals to be sintered of all kinds, such as for example iron powder, and to sinter the established compressed objects or other parts formed in this material, these operations being carried out in a protective atmosphere of hydrogen. This process requires the use of a protective gas, the production of which is very expensive and which, as a result of the formation of detonating gas, moreover often gives rise to detonations and explosions which deteriorate the furnaces, etc.
In order to reduce production costs and to reduce or even completely eliminate the aforesaid explosion damage, the process according to the present invention provides for the use, for the heat treatment of metal powder and metal to be sintered, of a protective gas. which is generated in a gasifier, for example from charcoal, coal or coke. Due to its purity, the protective gas obtained from charcoal is particularly suitable for the production of such a protective gas. In an installation that has been operating for months, such a gas exhibits, for example, on average the following analysis:
1 - 3% CO2
25 35% CO
5 - 15% H2 the remainder being nitrogen.
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Hydrogen comes from coal or from its humidity and can possibly be increased, as needed, by wetting the coal or by humidifying the air. The low oxygen content which often occurs in this gas must and can be minimized by the proper conduct of the gasification process. When charcoal is used, it is useful to install, downstream of the gasifier, a separator and a trickle installation, to remove, to a large extent, the dust and soot from the gas. For the perfect removal of the carbonic acid content, it is advisable to use a laundry washer of a known type.
When coke or charcoal is used, instead of the charcoal referred to above, it is useful to also provide the purification plant with an apparatus for removing sulfur from the gas, the manner known per se. When coal is used, it is furthermore necessary to carry out also the separation of the tar, also known per se. In these latter cases, one can count on a higher content of carbonic acid and hydrogen.
In service, this process has shown that it differs only slightly from the use of hydrogen as a protective gas and that, like this one, it produces a reduction in the carbon content and the removal of the film. 'oxidizes and thus exerts the mine action than hydrogen, which is much more expensive and more complicated to use, this hydrogen generally having to be used in the form of bottled gas, which requires filling, gasometers and complicated piping, etc., and is, moreover, a cause of danger.
As indicated, the process according to the invention has already proved its worth in continuous service for several months and has proved not only equivalent to that using hydrogen as protective gas, but even superior to this process, thanks to the advantages mentioned. , and it has, moreover, considerably facilitated the use of metals to be sintered, in particular of sintering iron, since such installations can also be erected in places where hydrogen is not available in the desired quantities . The process is for example carried out in such a way that, during the reheating of the iron powder, gazogena gas is allowed to enter, in the manner known per se, into the furnace and that heating begins after the entry of the iron. said gas and after that the air has been exhausted with certainty from the oven.
In the same way, the sintering, known per se, of the bodies made of this metallic powder is carried out.
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as eg powdered iron, die-cast or otherwise formed. The cooling must then be carried out to a point such that the air entering the furnace when it is opened cannot again give rise to the formation of oxide layers. Very slow evacuation, which is necessary when use is made of hydrogen, is completely suppressed.
A very advantageous procedure for the application of gasifier gas as protective gas consists of heating the metal powder, or also sintering, in the presence of air, and only allowing the protective gas to penetrate (gasifier gas ) after reaching a favorable temperature in each case. The oxidation by air, which occurs at the beginning, favors the elimination of carbon, sulfur, etc., while after the introduction of the protective gas there again occurs a reduction of the firm metal oxides. , the hydrogen of the protective gas further removing carbon, sulfur, etc. In all cases, it is advantageous to introduce the protective gas in direct current into the furnace and to evacuate the waste gas out of the furnace.
The use of a circulation installation, which is usual when hydrogen is used, is not absolutely essential, since, by comparison, the cost of gas is excessively low. Thus the price of a m3 of hydrogen in bottles reaches approximately 1, - PM., While that of a m3 of gasifier gas reaches only 0.02 - 0.10 RM. In addition, it is always possible to use the protective gas which leaves the furnace subsequently, as combustion gas. Even in the case of the use of a so-called circulation plant for hydrogen, the cost savings are hardly considerable, since a significant part of the hydrogen is lost through the lack of tightness and must always be replaced again.
This process for the use of protective gas for reheating and sintering has in particular proved to be advantageous in the treatment of iron powders and sintering iron, in which, moreover, a completely free surface must be obtained. oxide film, since the annealing colors which often occur in the case of hydrogen can be removed to a large extent by the new process
The process also allows the addition of hydrogen to the gas generator gas, which allows various reducing actions to be performed.