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TRAITEMENT METALLURGIQUE DES MINERAIS ET NOTAMMENT DES. MINERAIS DE FER.
La présente invention vise à mettre à la disposition de l'hom- me du métier un procédé perfectionné pour l'élaboration ou traitement métal- lurgique des minerais et spécialement des minerais de fer. Dans l'état actuel de la sidérurgie on emploie des hauts-fourneaux dont la charge présente une hauteur de 20 à 30 m. La raison en est qu'il est désirable d'assurer une ré- duction indirecte aussi grande que possible de l'oxyde de fer et d'utiliser dans la plus forte mesure la chaleur des gaz du four qui se dégagent dans la zone de réduction et dans la zone de fusion.
Toutefois la grande hauteur de la charge a pour conséquence de soumettre à une très grande pression les parties inférieures de la charge, de telle sorte que celle-ci doit être très résistante; d'autre part, il faut que la charge soit composée de morceaux d'un calibre suffisamment fort pour permettre un passage convenable et régu- lier du vent. Lorsqu'on emploie des fines de minerais on peut répondre à cette condition en les faisant agglutiner ; en ce qui concerne les combustibles, on est obligé d'employer le coke métallurgique, c'est-à-dire un coke de très fort calibre et très compact. Le procédé connu nécessite donc un fourneau très coûteux et une préparation spéciale du minerai menu de même que du com- bustible par un chauffage élevé.
. La présente invention permet d'éviter ces inconvénients, en transformant en briquettes un combustible de petit calibre, de la houille par exemple, mélangé à des fines de minerais avec un liant, tel que la chaux, l'argile, la marne ou du brai, par exemple, en chargeant ces briquettes dans un fourneau, en ménageant entre les orifices des tuyères à vent qui se font face une distance égale ou inférieure à 3 m. environ, en donnant à la charge une hauteur de 2 à 6 m. environ depuis les tuyères jusqu'à la partie supérieu- re,en soumettant les briquettes au traitement métallurgique ainsi qu'à la fusion avec emploi de vent chaud et en extrayant des gaz s'échappant du gueu- lard les goudrons lourds par condensation ou d'une manière analogue.
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Suivant,une forme d'exécution avantageuse de l'invention, le fourneau est établi de telle manière qu'il présente une section carrée ou rectangulaire, dont deux côtés se faisant face ont une longueur ne dé- passant pas intérieurement 2 m. environ, et que, dans le cas où la section est rectangulaire, la majorité ou la totalité des tuyères sont disposées sur le long côté du rectangle. Si la section est rectangulaire, deux des côtés du rectangle présentent donc intérieuremènt une longueur égale ou inférieure à 2 m. environ, tandis que les deux autres côtés sont plus longs.
La faible distance entre les ouvertures des tuyères offre le grand avantage que le vent peut pénétrer d'une façon positive jusqu'au milieu du fourneau et atteindre ainsi toutes les particules de combustible, ce qui est très important lorsque la charge a une faible hauteur. La péné- tration du vent est aussi facilitée par le fait que la charge est composée d'éléments de calibre uniforme.
Suivant l'invention le traitement métallurgique du;minerai ' est en même temps combiné avec la carbonisation du combustible introduit.
Cette carbonisation se produit à la partie supérieure du fourneau. Par suite de la très faible hauteur de ce dernier on peut aussi se servir pour le briquetage d'un liant qui a une tendance au ramollissement, comme le brai par exemple. Il est avantageux de maintenir la hauteur de la charge du four aussi faible que possible, et notamment de ne donner à la charge que la hauteur suffisante pour que la carbonisation qui se produit dans la zone supérieure du fourneau,de même que la réduction et la fusion de la zone inférieure puissent encore s'effectuer efficacement.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, on peut aussi mettre à la disposition de l'homme du métier un choix decombustible notablement plus vaste que jusqu'à présent ; ainsi, on peut notamment employer de la houille qui est impropre à la fabrication'du coke métallurgique, comme par exemple du charbon à gaz ou du charbon à longueur flamme.
Comme combustible, les houilles viennent en première ligne.
On peut aussi employer d'autres combustibles compacts, tels que le lignite par exemple, et celui-ci de préférence après avoir réduit la teneur en eau du lignite brut par dessication. On peut par exemple employer le lignite du Bassin de Cassel ou de Tchécoslovaquie. En outre, il est pos- sible d'utiliser les charbons de houille de formation plus récente de la Yougoslavie, qui se trouvent à la limite entre la houille et le lignite.
Enfin, on peut aussi employer de la tourbe desséchée. Tous ces autres com- bustibles peuvent être employés soit séparément soit conjointement avec un agglomérat provoquant la cokéfaction ou en mélange avec de la houille, et de préférence avec de la houille cokéfiante. Dans ce dernier cas, on peut rédui- re la quantité d'agglomérant, car la cohésion de la briquette est alors as- surée en majeure partie par la propriété cokéfiante de la houille.
On choisit de préférence pour le minerai un calibre de 0 à 10 mm. mais de préférence un calibre de 0 à 3 mm. Pour la houille un calibre de O à 5 mm. est recommandable. Dans le cas où ces deux éléments ne se trou- vent pas sous cette forme menue à l'état naturel, on doit les pulvériser avant le briquetage.
Il n'est pas nécessaire dans tous les cas de transformer com= plètement en briquettes le minerai à soumettre au traitement métallurgique.
Au contraire, dans des cas appropriés, on peut charger une partie du minerai en morceaux dans le fourneau. On choisit alors avantageusement du minerai en morceaux d'un calibre correspondant à peu près aux dimensions des briquet- tes.
Comme grandeur des briquettes on ne dépassera de préférence pas 300 cm3et il est alors particulièrement avantageux de leur choisir un volume de 40 à 80 cm3 environ.
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Dans le nouveau procédé la réduction se fait dans des con- ditions si favorables qu'on peut dans beaucoup de cas employer au lieu de vent chaud de l'air qui n'a pas été chauffé. En particulier;, il peut être très utile d'ajouter de l'oxygène à cet air, jusqu'à ce que la teneur en oxygène soit de 35 à 40% environ. Même lorsqu'on emploie de l'air chaud, il n'est souvent pas nécessaire d'employer la haute température habituelle- ment adoptée dans les hauts-fourneaux; il suffit alors de chauffer le vent, jusqu'à une température maximum de 500 environ.
On peut aussi utiliser comme liant de briquetage de la chaux éteinte. Les briquettes peuvent alors être soumises à des gaz contenant du CO2 pour assurer leur dessiccation et leur prise avant d'être chargées dans le fourneau. Lorsqu'on choisit de l'argile ou de la marne comme liant, il faut broyer cette matière finement avant de la mélanger aux éléments consti- tutifs des briquettes.
Pour pouvoir développer complètement leur pouvoir liant lors du briquetage, elles doivent être employées à l'état humide, c'est-à-dire avec une teneur d'environ 6 àss 10% en eau, et ces briquettes doivent par conséquent aussi être desséchées avant d'être chargées dans le tourne au
La température des gaz au gueulard doit être poussée au point d'éviter une condensation des goudrons de la carbonisation dans le gueulard du fouro
REVENDICATIONS.
1.- Procédé de traitement métallurgique des minerais, et notamment des minerais de fer dans un fourneau, caractérisé en ce qu'on agglo- mère en briquettes un combustible menu tel que la houille, par exemple, con- jointement avec des fines de minerais et un liant, comme la chaux, l'argile, la. marne ou le brai par exemple, qu'on charge ces briquettes dans le fourneau, que les orifices des tuyères à vent se faisant face sont séparés par une dis- tance égale ou inférieure à environ 3 m., que la hauteur de la charge depuis les tuyères à vent jusqu'au sommet est d'environ 2 à 6 m., que les briquettes sont soumises au traitement métallurgique ainsi qu'à la carbonisation et que les goudrons de la carbonisation sont extraits par condensation ou d'une ma- nière équivalente des gaz sortant du gueulard.