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"Perfectionnements à un réacteur destiné à la réduction directe du minerai de fer en fer spongieux",
Cette invention décrit des perfectionnements aux réacteurs destinés à réaliser la réduction directe du minerai de fer en fer spongieux.
Le processus de réduction du minerai de fer en fer spongieux comporte les opérations de passage d'un gaz de houille de composition spécifiée à travers une charge chauffée de minerai de fer broyé et de chaux en proportions spécifiées, de réduction du minerai de fer en fer métallique par cette action réductrice du gaz de houille, de refroidissement du produit réduit, de réduc- tion de celui-ci en poudre et de séparation de la poudre de fer pur par gravité ou par un procédé magnétique des impuretés adhérentes.
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Cette poudre de fer peut ensuite être convertie en fonte ou en acier par des procédés bien connus ou en variante, elle peut être oomprimée à haute température avec des agents mélangeurs pour obtenir des pièces ayant la forme désirée, Le but de cette invention est de permettre la réduction directe du minerai de fer en fer spongieux comme il est nécessaire de le faire dans une phase du procédé préoité.
On déorira maintenant une forme de réalisation du dispositif selon cette invention en se référant au dessin annexé dans lequel! la figure 1 est une coupe transversale de l'élévation d'une batterie de réacteurs; la figure 2 est une vue en plan d'une batterie de réacleurs et teurs et la figure 3 est une disposition schématique du système de chargement et de déchargement des réacteurs.
La description qui suit se rapporte à une forme de réalisation de l'invention.
La batterie de réacteurs peut être constituée par n'importe quel nombre de réacteurs individuels R1, R2' R3 .......R24, R25 adjacente les uns aux autres, séparés par des cloisons de séparation W1, W2, W ......W25, W26 et desservis par des systèmes' communs de chargement et de déchargement constituant ensemble une batterie. Les dimensions d'un réacteur individuel peuvent être de l'ordre de 4,25 m (14 pieds) de hauteur, 12,2 m(40') de longueur et une largeur allant de 48-51 cm (19-20") à une extrémité à 46 cm (18") à l'autre. Des parois pleines ayant une épaisseur d'environ 61 cm (24") séparent les réacteurs adjaoents, Ces parois peuvent être construites en briques de silice ou tout autre matière réfractaire appropriée dont le point de fusion est supérieur à 1200 0.
Les extrémités'de chaque réacteur sont couvertes par des portes amovibles à charnières D1, D2, qui s'ouvrent vers
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l'extérieur au moment de décharger le produit du réaoteur.
Chaque réaoteur présente des troua de chargement, par exemple 4., situés à la partie supérieure du réacteur, C1, C2, C3 et C4. Un ohariot de chargement F muni de trémies H1 et H2 dans lesquelles se trouve la charge de minerai de fer mélangé à de la chaux, se déplaoe sur des rails J posés à la partie supérieure et sur la longueur de la batterie de réacteurs. La charge de matière est transportée par le chariot de ohargement sur toute la longueur de la batterie. Le ohariot s'arrête sur le réaoteur à charger et la charge desoend dans le réacteur par des goulottea et les troua de chargement C1, C2, C3 et C4 prévus dans chaque réacteur.
Le déchargement du profit hors du réacteur %près l'achèvement du processus de réduction se fait en ouvrant les portes d'extrémité D1 et D2 et en utilisant le poussoir R actionné mécaniquement pour pousser le produit hors du réaoteur sur l'aire W d'où. il peut être emporté par des wagons sur rail. Un chariot à poussoir mobile RC dessert toute la batterie. Le poussoir est introduit par l'extrémité la plus étroite du réaoteur.
Chaque réacteur possède six brûleurs B1,B2,B3,B4,B5 et B6 placés à la partie supérieure du réacteur, les brûleurs étant alimentés en huile combustible et en air qui sont aspirés par des vannes de réglage du débit depuis la conduite de combustible 11, et la conduite principale d'air L2. L'air oomburant peut être préchauffé par éohange de ohaleur avec les gaz de la oonduite d'échappement qui est branchée sur la conduite principale L, conduisant les gaz d'échappement à une cheminée. La base de chaque réacteur est percée d'ouvertures carrées d'un demi pouoe par les- quelles les gaz usés sont aspirés dans la conduite L3.
Chaque réaoteur est aussi pourvu à la partie supérieure de quatre raccords d'admission G1, G2, G3 et G4 par lesquels le gaz réducteur est injecté dans le réacteur.Le gaz réducteur est
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aspiré par les vannes de réglage dit. débit depuis la conduite principale de gaz réducteur L4 vers les Injecteurs de chaque réacteur, Le gaz réducteur utilisé peut être l'oxyde de carbone, l'hydrogène, des hydrocarbures seuls ou en combinaison,
Suivant le procédé de cette invention, on chauffe initialement l'intérieur des réacteurs vides jusqu'à 900-110000 en brûlant une huile combustible.
On arrête ensuite les brûleurs et on charge dans les réacteurs le minerai de fer calibré ou des agglomérés de fines de minerai de fer, mélangé à 5% en poids de chaux. Ensuite, on fait passer le gaz réducteur dans les réacteurs chauffée at lorsque la réduction est terminée, le fer spongieux produit est déchargé des réacteurs par le poussoir @ sur l'aire prévue à cet effet. On refroidit ensuite le fer spongieux ainsi produit dans un wagon fermé ou bien il est trempé' à sec après quoi, il est finement broyé et soumis à une sépara- tion magnétique ou par gravité, pour extraire le fer spongieux pur de la gangue adhérente.
Le fer spongieux pur produit selon cette invention peut ensuite être transformé en briquettes ou converti en fonte, en acier ou autres alliages comme on le désire.
REVENDICATIONS
1.- Réacteur ou batterie de réacteurs destinés µ réaliser la réduction directe d'un minerai de fer mélangé à de la chaux pour donner du fer spongieux en faisant passer un @ gaz réducteur à travers une charge chauffée de minerai de fer et de chaux, ce réacteur étant une construction en briques réfrac- taires comprenant une ohambre horizontale de largeur décroissante présentant des trous de chargement à la partie supérieure pour introduire le mélange de minerai de fer et de chaux, des brûleurs à la partie supérieure pour chauffer 1'intérieur de la chambre, des injecteurs placés à la partie supérieure pour introduire le gaz réducteur et un fond perforé pour faire sortir les gaz usés.
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2.- Réacteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la charge de minerai de fer et de chaux est introduite au moyen d'un chariot de chargement mobile.
3. - Réacteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le fer spongbux produit est déchargé par des portes d'extrémité à charnières au moyen d'un chariot à poussoir mobile.
4. - Réacteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le gaz réducteur est l'hydrogène, l'oxyde de oarbone, des hydrocarbures seuls ou en n'importe quelle combinaison.
5,- Procédé de fabrication de fer spongieux utilisant le réacteur revendiqué dans la revendication 1 pour réduire di- rectement un mélange de minerai de fer et de chaux et le fer spongieux ainsi produit.