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PROCEDE POUR LA PRODUCTION DE POUDRE DE FER.
Pour obtenir à partir de fer carbonyle de la poudre de fer fine- ment divisée, on dirige les vapeurs de fer carbonyle dans une chambre chauf- fée extérieurement à des températures au-dessus de la température de décom- position du fer carbonyle. Il se produit ainsi de l'oxyde de carbone et une poudre de fer dont les particules ont une grosseur comprise principalement entre 2 et 10 et qui sont pour une grande part de plus de 5 . Pour cer- tains usages, en particulier pour la fabrication de noyaux en poudre de fer pour hautes fréquences, il faut toutefois une poudre de fer dont les parti- cules sont au moins pour la plus grande part plus petites que 5 .
On a déjà proposé pour la fabrication dune poudre très fine de ce genre de décomposer le fer carbonyle dans des liquides chauffés. Ce pro- cédé permet bien d'obtenir des particules très fines, mais il présente l'in- convénient de ne pouvoir être appliqué que difficilement en continu et sur- tout d'exiger des opérations spéciales pour séparer les particules de fer du liquide; de plus une purification particulière de la poudre est le plus souvent encore nécessaire.
On a aussi essayé de fabriquer de la poudre de fer particulière- ment fine en diluant très fortement la vapeur de fer carbonyle par addition de gaz, par exemple avec 30 fois son volume d'oxyde de carbone, ou en effec- tuant la décomposition,, sous pression considérablement réduite, par exemple à une pression de 50 mm. de mercure. Ce procédé donne lui aussi de très pe- tites particules, mais on doit se contenter d'un faible rendement par unité de temps et de volume.
Or., on a trouvé que 1?on peut obtenir de la poudre de fer dont les particules ont toutes ou pour la plus grande partie une grosseur de moins de 5 , d'une manière très simple et sans rencontrer les inconvénients qui se présentent lors de la décomposition des vapeurs de fer carbonyle dans la chambre chauffée lorsque le débit, de fer carbonyle par unité de temps à tra- vers la chambre chauffée est plus grand qae celui avec lequel on obtient une
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poudre à particules plus grossières. Il s'est avéré qu'une dilution de la vapeur carbonyle n'est pas nécessaire pour obtenir des particules plus fines de poudre de fer, mais qu'il suffit tout simplement de décomposer plus de carbonyle par unité de temps dans la chambre chauffée.
En général la fabrication d'une poudre de fer à particules très fine n'exige donc pas d'autre installation que celle utilisée pour la produc- tion de la poudre obtenue jusqu'ici, dont les particules ont, comme déjà dit plus haut, jusqu'à 10 . On a simplement à veiller à ce qu'il soit amené plus de chaleur à la chambre de décomposition. Dans ce cas il est toutefois important que cette quantité de chaleur ne soit pas augmentée en chauffant davantage la paroi de la chambre de décomposition, mais par d'autres mesures.
On peut par exemple chauffer une assez grande surface de cette paroi à la température fixée comme maximum pour l'ancien procédé, afin d'éviter des ré- actions secondaires, telles que la décomposition de l'oxyde de carbone et, par suite, un enrichissement de la poudre de fer en carbone. Dans certains cas l'utilisation d'un métal particulièrement bon conducteur de la chaleur, tel que le cuivre, est indiquée comme matériau pour la paroi du récipient de décomposition, ou bien il suffit de réduire l'épaisseur de cette paroi pour amener une plus grande quantité de chaleur sans augmentation de tempé- rature.
En augmentant par contre le débit en élevant la température de la paroi du récipient de décomposition, on obtient bien une poudre à particu- les plus fines, mais dont les propriétés, par exemple la pureté et les pro- priétés magnétiques sont moins bonnes.
L'amenée de chaleur pour la décomposition du fer carbonyle se fait en général en mélangeant, avant de les diriger vers l'enveloppe de chauf- fage de la chambre de décomposition, les gaz chauds provenant d'une chambre de combustion, avec une grande partie des gaz d'échappement de température plus basse de cette enveloppe, afin de diminuer leur température et d'empê- cher un surchauffage défavorable de la paroi du récipient de décomposition.
Si l'on veut maintenant obtenir de plus fines particules lors de la déc.om- position, on chargera avantageusement la chambre de combustion d'une plus forte quantité de gaz de combustion, mais en mélangeant aussi les gaz de combustion sortant de cette chambre également avec une assez grande quanti- té de gaz d'échappement afin de maintenir autant que possible la même tem- pérature qu'auparavant dans l'enveloppe de chauffage de la chambre de décom- position. La plus forte amenée de chaleur est obtenue par le volume plus considérable des gaz de combustion à température aussi constante que possi- ble,ce qui fait qu'une plus grande surface est portée à la température né- cessaire de l'enveloppe de chauffage qu'auparavant.
L'effet d'un débit plus élevé sur la diminution de la grosseur des particules se manifeste non seulement lors de la décomposition de vapeur carbonyle non diluée, mais aussi lorsqu'on dilue la vapeur carbonyle avec des gaz ou des vapeurs, par exemple avec de l'oxyde de carbone. Une dilu- tion à un volume double exerce déjà une influence favorable en vue d'une di- minution plus prononcée de la grosseur des particules, de sorte que la très forte dilution signalée au début, par exemple à un volume de plus de trente fois supérieur, n'est plus nécessaire.
Il est avantageux d'amener l'oxyde de carbone chauffé immédiate- ment après l'entrée de la vapeur carbonyle dans la chambre de décomposition; on introduit ainsi une partie de la chaleur nécessaire pour la décomposition avec l'oxyde de carbone et, de ce fait la paroi du récipient de décomposi- tion qui dégage la chaleur se trouve soulagée et on peut donner un plus grand diamètre à ce récipient.
En augmentant le débit de carbonyle, on obtient une diminution de la grosseur des particules également en effectuant la décomposition sous pres- sion plus faible ou plus élevée. '
Avec une forte augmentation du débit, en particulier en diluant simultanément la vapeur de fer carbonyle, on peut obtenir suivant les autres conditions de décomposition, en particulier suivant les dimensions de la cham- bre, une poudre d'une faible densité apparente, par exemple à la suite de la formation de flocons. On a trouvé que par un broyage assez prolongé, par exem-
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ple dans un moulin à boulets, les poudres de ce genre se laissent compres- ser et on obtient ainsi de très fines particules.
On a constaté que ces flocons, qui engendrent la faible densité apparente, consistent en parti- cules de la plus grande finesse, le plus souvent d'une grosseur de moins de 1 , agglomérées de façon assez lâche et faciles à transformer en pou- dre lourde extrêmement fine.
Afin de maintenir à un bas niveau la teneur en carbone de la poudre de fer, on effectue la décomposition à une température aussi basse que possiblepratiquement pas au delà d'environ 270 et on incorpore de la façon connue du gaz ammoniac à la vapeur de fer carbonyle. La poudre fine ainsi obtenue est particulièrement appropriée pour la fabrication de noyaux en poudre de fer pour hautes fréquences, sans autre traitement sup- plémentaireoLes noyaux de ce genre s'smploient avantageusement dans la fabrication d'appareils de radio et de télévision.
EXEMPLE 0
Dans un réservoir cylindriquedisposé verticalement, de 5 m de hauteur et de 1 m de diamètre, pourvu d'une enveloppe, on dirige de la vapeur de fer carbonyle simultanément avec un peu de gaz ammoniac. La tem- pérature intérieure est maintenue à environ 2600 par amenée de gaz de com- bustion dans l'enveloppe. Avec un débit de 60 kg de fer carbonyle par heu- re on obtient une poudre de fer consistant pour environ 50 % en particules de 2 à 5 pour environ 30 % en particules de 5 à 7 et pour environ 20 % en particules de 7 à 10 .
Si par soufre le débit de fer carbonyle est porté dans le même réservoir à environ 120 kg par heure et si la quantité de gaz de combu-s- tion est doublée, la température d'entrée des gaz dans l'enveloppe étant la même, on obtient une poudre notablement fine consistant pour environ 75 % en particules jusque 3 et pour environ 25 % en particules de 3 à 4 . poudre. Il n'a pas été trouvé de particules de plus de 4 dans cette
Cette fine poudre de fer a une teneur en carbone de 0,6 % et convient pour la fabrication de noyaux pour la radio et la télévision.
REVENDICATIONS.
1. Procédé pour la. production de poudre de fer particulière- ment appropriée pour noyaux pour hautes fréquences dont les particules ont au maximum 5 , par décomposition de vapeurs de fer carbonyle dans une chambre chauffée,, caractérisé en ce que le débit de fer carbonyle par uni- té de temps à travers la chambre chauffée est plus grand que celui avec le- quel on obtient une poudre de fer à particules plus grossières.