BE507998A - - Google Patents

Description

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  PROCEDE POUR LA PRODUCTION DE FER BRUT. 



   La production   du,fer   brut selon les procédés antérieurement connus, est imparfaite au point de vue thermique;,'et est   ains.   généralement liée à   l'utilisation;,   comme combustible, de cokes, d'où il résulte que l'ap- plication desdits procédés est très limitée. Généralement les processus de réduction sont basés sur le carbone, la réduction au gaz (H2, 00 et autres), à plus de   1000 C   étant très lente et donc peu économique, tandis qu'au des- sus de 1000 C, elle est arrêtée rapidement à cause des rapports d'équili- brage.

   De plus, dans la réduction au carbone, le combustible est, à des tem- pératuresélevées, supérieures   à   1000 C, transformé en gaz d'oxyde carbonique au lieu d'acide carbonique, en sorte que son rendement n'atteint que maximum 30 - 40%. Ainsi par exemple le coke, moyennant application d'air de combus- tion chauffé à approximativement 600 C, et une récupération parfaite des gaz résiduels jusqu'à environ 200 C, fournit par sa combustion en CO, seulement 2800   Kcal/Kg.,   mais par sa combustion en CO2, environ 8000   Kcal/Kg.   



   Outre les processus de réduction (processus thermique I), d'autres processus thermiques ont encore lieu dans le four, notamment la production de chaleur pour compenser le déficit calorifique des processus de réduction (processus thermique II), et la production de chaleur pour compenser les per- tes de chaleur pendant la préparation du mélange de minerais, pour chauffer et fondre le fér et les scories, ainsi que pour compenser les pertes de cha- leur aux parois du four (processus thermique   III).  En pratique, tous ces pro- cessus, non séparés, permettent seulement la production de CO, c'est-à-dire, l'exploitation imparfaite susmentionnée. 



   Seule la partie supérieure d'un -haut-fourneau permet que des quan- tités partielles des gaz d'oxyde carbonique produits puissent être transfor- mées en acide carbonique (la   soi-disante   réduction indirecte).Dans le four 

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 rotatif, une partie des processus thermiques II et III peut être réalisée en sorte de produire l'acide carbonique.. - 
La présente invention vise d'obvier à ces inconvénients. Selon l'invention, la production du fer en deux phases, est réalisée de manière telle que, dans la première phase, la matière est préparée, c'est-à-dire sé- chée, deshydratée, grillée, fondue et portée à la plus haute température pos- sible, après quoi elle est, dans la deuxième phase, réduite et éventuelle- ment enrichie de carbone.

   Comme matière de départ, on peut utiliser toute matière ferreuse telle que par exemple les minerais, scories, déchets de la-   minoirs...etc.   nécessitant une réduction, accompagnée éventuellement d'un en- richissement au carbone. 



   Ce nouveau procédé de production du fer peut être réalisé dans un seul, ou dans deux fours, pour autant que les deux phases du procédé aient lieu séparément. On peut utiliser des fours à cuve ou fourneaux à ré- verbère fixes ou mobiles, tels que par exemple des fours rotatifs, fours basculants,   convertisseurs...etc.   Dans la première phase du procédé, on peut appliquer des combustibles de toute sorte, notamment'des combustibles soli- des (charbon, lignite, coke... etc.), liquides (brai, huile ... etc.), ou ga- zeux, contenant du CO, H2, hydrate de   carbone.. etc.   Dans la deuxième phase' du procédé, on applique surtout les combustibles à teneur de carbone solide, tels que les cokes ou charbons à coke.

   Les pertes calorifiques pendant la deuxième phase peuvent aussi être compensées par un dispositif de chauffe électrique. 



   Le dessin annexé schématise un double four à cuve pour l'exécu- tion du présent procédé en deux phases, en vue de produire du fer brut à par- tir de minerai. 



   Suivant cet exemple d'exécution, deux fours à cuve 1-2 à hauteur différente, sont reliés par un canal incliné 1 partant au pied du plus petit four 1 et débouchant dans l'autre four 2, disposé à un niveau plus bas. Ces deux fours préséntent,des fonds dont l'inclinaison correspond à celle dudit canal 3. Chaque four présente en outre deux conduits latéraux 4-5, respecti- vement 6-7 disposés à des hauteurs différentes. Le   four 2   comporte également deux orifices de vidange 8-9,   l'un - -   étant disposé au fond du four, et   l'autre 7 9. -   à une certaine distance au dessus de l'orifice 8. Les fours à cuve sont complétés par les dispositifs de fermeture usuels   10--il.   



   Le four 1 est rempli de minerai, tandis que le four 2 est rempli de cokes ou d'un autre combustible approprié. Le gaz d'oxyde carbonique chaud, produit par la combustion de la masse de cokes à la partie inférieure du four, cette combustion étant entretenue par l'apport d'oxygène entrant par le con- duit 6, passe, via le canal 3, dans le four la Dans ce dernier, le gaz susdit assure, ensemble avec l'oxygène, injecté par le   conduit 4.,   la deshydratation, le grillage, la chauffe, et - finalement - la fusion du minerai. Eventuelle- ment, on peut introduire dans le four 1 encore d'autres combustibles, tels que du poussier de charbon, du gaa, de l'huile... etc. Au lieu d'un apport d'oxygène, on peut, dans le cas d'un four électrique, appliquer un chauffage par arc électrique pour entretenir l'incandescence du lit de coke. 



   Le schlamm de minerai liquide traverse le canal 2 en sens con- traire du gaz d'oxyde carbonique et entre dans le four 2, d'où résulte la ré- duction et l'enrichissement en carbone du minerai par le lit de coke incan- descent, et sa transformation en fer brut liquide et scories liquides. Le fer brut et les scories sont alors évacués, de la façon usuelle, comme dans un haut-fourneau, par les orifices, respectivement 8-9. 



   Le gaz d'oxyde carbonique pénétrant dans le four 1 est transfor- mé en-acide carbonique, par l'oxygène, entrant par le conduit4, l'acide car- bonique ainsi produit étant évacué par le conduit 5. 



   Une partie du gaz résiduel de la combustion des cokes, se consti- tuant d'oxyde de carbone, assure le préchauffage des cokes dans la cuve 2 et est alors évacuée par le conduit 7. 

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   Le nouveau procédé à deux phases susdécrit permet de réduire sensiblement la consommation de chaleur; indispensable à la production du fer, en sorte que les quantités de coke, respectivement l'énergie électri- que, 'nécessaires par tonne de fer brut sont réduites considérablement. 'En ' plus, le haut-fourneau peut être remplacé par un four de fusion'plus petit,' ce dernier pouvant être du type à cuve verticale ou à réverbère, tandis que les cokes   supérieures*,de   haut-fourneau ou le charbon de bois, peuvent être remplacés par du pous ier de coke ou par d'autres combustibles à calibre in- férieur, ces derniers pouvant encore être du type gazeux, et étant alors in- troduits par l'ouverture d'alimentation de la cuve. 



   REVENDICATIONS. 



   1.- Procédé pour la production du fer brut en deux phases, ca- ractérisé en ce que la matière de départ, constituée de minerai ou d'autres matières appropriées telles que des scories, des déchets de laminoirs... etc., sont, dans la première phase, par leur chauffage à la plus haute températu- re possible produit par la combustion du combustible en acide carbonique, sé- chées, déshydratées, grillées et fondues, après quoi elles sont, dans là deuxième phase, mélangées avec le combustible à forte teneur en carbone,' chauffé par insufflation à chaud d'air saturé d'oxygène ou d'oxygène pur, ou par un arc électrique, et réduites.

Claims (1)

1. 2. - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, dans la première phase du procédé, le chauffage de la matière de départ est assuré par injection d'un mélange chaud de gaz d'oxyde carbonique et d'oxy- gène.

   3. - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, dans la deuxième phase du procédé, la réduction et l'enrichissement au carbo- ne du mélange de minerai, sont assurés par un lit de coke incandescent.

   4.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que'le gaz d'oxyde carbonique, produit par la combustion du combustible solide, des- tiné à assurer la réduction et l'enrichissement au carbone dans la deuxième phase du procédé, est partiellement utilisé comme combustible dans la premiè- re phase, et partiellement pour le préchauffage du combustible solide.

   5.- Procédé pour la production du fer brut, substantiellement tel que décrti et illustré.