<Desc/Clms Page number 1>
EMI1.1
"Installation à action.continue pour l' élimina.:,ion : des impuretés volatiles des métaux par " :;j,or ;;ion¯ et condensation de ces in\puretés".
<Desc/Clms Page number 2>
L'invention concerne les dispositif$ et appa- rails métallurgiques, et notamment les dispositifs à action continue servant à éliminer les impuretés vola. tiles ce trouvant dans des métaux, par exemple à déplom- ber et débiemuther l'étain brut en faisant évaporer et condenser le plomb et le bismuth soue une pression inférieure à la pression atmosphérique,
Les installations connues à aotion continue, pour l'élimination des impuretés volatiles se trouvant dans des métaux par évaporation et condensation de ces impuretés sous une pression inférieure à la pression atmosphérique,
comportent une colonne de distillation chauffée dans laquelle un condenseur refroidi est incorporé de telle façon que les vapeurs du métal évaporé arrivent au condenseur à partir de chaque plateau simultanément (brevets des E.U.A. n 2.239,370 et 2.239.371).
Dans une telle réalisatin, le bilan thermique cbtenu est défavorable, car le conusseur absorbe une quan- tité importante des calories fournies à la colonne de distillation. En outre, dans une telle installation il s'avère impossible d'obtenir des températures supérieures
<Desc/Clms Page number 3>
à 1100 C, du fait de la résistance mécanique insuffisante de l'enveloppe en métal de l'installation aux tempéra- tures élevées.
Le but de la présente invention est de eupprimer les inconvénients mentionnée.
Il s'agissait donc de créer une installation à
EMI3.1
action oostinuo 1;our l'élimination des impuretés volatiles ae trouvant dam. eee métaux, qui serait oompaote et écono- nique en service.
Savant l'invention. la solution consiste en ce s e les plateaux de la colonne de distillation sont réali-
EMI3.2
noue la forme de récipients ouverts,à leur partie oupè- rieure, qui sont partiellement hors de la sone de chauffe at groupés, les plateaux de chaque groupe et les groupes
EMI3.3
conatitutifa étant raccordés en série entro eux et avec le oondenel'mr 1 à l'aide de eonduita de vapeur engagés l'un dans l'aube,
Il est avantageux de former les conduits de vapeur au oyen des oriffices centraux des plateaux.
EMI3.4
Il cat rationnel de mettr3 un ou plusieurs plaietax rieurs en vIDmUA;8t10n avec le plateau suivent uniquegiar 16. L'"1TiC1.8 de trop-plein. iet table que les oondu"ta de vapeur r.:.cnt a forae de r?@, it, oonvergttn1.;.. J.,'JUrar1t l'entre1ne:4ent din r,pi""..a\11f:r' ,,eva le par éjection.
Dam3 1a variante de réalisation 6e l'installation, nul artt 1'11Vt. ,tiOX4, &""0 dix;i <tion 6upé-iei;re du condcnsccr, il teii souhaitable de monter dans le condenseur une série de oloiaoue .iclinées, de préférence en forme de côràca tronclu'
<Desc/Clms Page number 4>
EMI4.1
percées dloritioeu pour le passage des vapeurs de métal le long du condenseur, vers sa partie supérieure, et d'orifices pour l'écoulement du condensât qui se forme vers la partie
EMI4.2
inférieure du oonden,seu, L'installation proposée est destinée à purifier 1'étala en éliminant le plomb, le bismuth, et, partiellement,
EMI4.3
l'antimoine et l'araenio à séparer les alliages étain-plomb,
L'installation peut être appliquée au dézingage du plomb. les exemples donnée ci-après montrent les résulatate obten@s durant l'essai d'un prototype d'installation suivant vention EXEMPLE
Après traitement de 9067 kg d'étain contenant 0,6 % de plomb et 6,4 % de bismuth, pendant 36 heures, la pression
EMI4.4
absolue régnant dans l'installation étant de d, 95 mm ing, on a obtenu 8392 kg d'étain contenant 0,35 de bismuth, moins . : de Cf,02 de plomb et 675 kg de condensât contenant plus de ça 5 de bismuth.
Le chauffage de la colonne de distillation demandait une puissance 41eotrique da 75 SW.
EXEMPLE
EMI4.5
Après traitement de 2120 kg d'ëtain contenant 1,0 de plomb et 3,8 gaz de bismuth, pendant 12 heures, la p-anei. absolue régnant dans l'installation étant de 0,15 mm Hg on a obtenu 1878 kg d'étain contenant 0,022 % de plomb et 0,06 % de bismuth, et 240 kg de condensat contenant 8,3% de plomb,
EMI4.6
33,1 de bismuth et 58,3 d'étain. Le chauffage ùe la colonne de distillation demandait une puissance électrique de 75 kw.
<Desc/Clms Page number 5>
EXEMPLE 3 @
Après traitement de 736 kg d'éaim contenant 0,8 % de plomb et 0,1 de bismuth, rendant 6 heures, la pression absolue régnant dans l'installation étant de 0,2 mm Hg, on a obtenu 679 kg d'étain contenant, moins de 0.027 % de plobm et moins de 0,005 % de bismuth, et 57 kg de condensât contenant
10,1% de plomb, 1,2 % de bismuth et 88,3 % d'étain. Le chauffage de la colonne de distillation demandait une puissan- ce électrique de 67 kw,
EXEMPLE 4
Après raffinage à traie reprises de 3115 kg d'étain contenant 2,2 % de plomb et 0,18 % de biemuth, pendant 41 heures, la pression absolue régnant dans l'installation étant de 0,8 mm Hg. on a obtenu 2835 kg d'étain contenant
0,008% de plomb et 0,0012 % de bismuth, et 280 kg de conden- sat contenant 73 % d'étain. Le chauffage de la colonne de distillation demandait une puissance électrique de 80 kW.
Les dessine annexée représentent des variantes de l'installation et ses éléments,suivant l'invention, dans une forme de réalisation donnée à titre d'exemple.
Dans ces dessine :
La figure 1 représente une installation suivant l' invention, en coupe longitudinale ;
La figure 2 est une variante de réalisation de l'installation (coupe longitudinale) ;
La figure 3 est une variante de réalisation de l'installation avec disposition supérieure du condenseur ;
La figure 4 est la coupe d'un plateau de la colon- ne de distillation !
<Desc/Clms Page number 6>
La figure 5 montre le plateau de la figure 4 en vue de dessus '
La figure $ est la coupe de l'un'.des tubes baromé- triques et d'une partie.du condenseur.
L'installation (figent 1)comprend une colonne de distillation calorfugée 1 à plateaux, constituée par des plateaux 2, 3 montra dans une enveloppe métallique étanche 4, fermée par un chapeau à circulation d'eau µ pourvu d'un joint en caoutchouc 6. Entra la colonne de distillation 1 et l'enveloppe 4 est disposée la bobine inductrice 7 pour le chauffage par induction Les plateaux 2 et 3 de la colonne 1 sont réalisée sous la forme de récipients ouverts à la partie supérieure,
en graphite ou autre matière ne donnant aucune réaction avec le métal fondu. Les plateaux 3 forment des zones d'évaporation 8 disposées en série, Le métal brut arrive au plateau supérieur 2 à partir du four 9. à travers un tube barométrique 10 et un évasement 11 Sur les plateaux supérieure 2 le métal s'échauffe et s'écoule par débordement vera le plateau suivant à travers les orifices de trop-plein 12.
'Les vapeurs des impuretés volatiles sont évacuées pas les conduite de vapeur 13 vers le condenseur 14, qui est comun pour toutes les zones d'évaporation
Le métal épure coule suivant le chenal 15 pour arri- ver aux plateaux 16 places dans une enveloppe 17 partielle- ment refroidie, mise en communication avec l'enceinte annu- laire entre l'enveloppe 4 et la colonne 1 à l'aide du tube 18.
Le métal s'y refrcidit jusqu'à la température voulue et, en passant par le tube barométrique 19, il arrive dans le four de réception 20 qui est doté d'une tubulure de coulée 21.
<Desc/Clms Page number 7>
EMI7.1
'Les conduits de vapeur 1> vout'réalîodo de telle façon qu'ils assurent l'entratnemnt par éjection des vapeurs et le mauve- ment orienté de celles-ci vers le condenseur 14.
L'emploi du refroidissement du métal permet d'abais- ser la température du métal jusqu'à. des limites dans lesquels les l'action corrosive du métal fondu est minimale, L'emploi d'un condenseur déporté hors de la zone d'évaporation et mis
EMI7.2
en oommunioation avec les plateaux par des conduits de vapeur, permet d'augmenter notablement la tompdrature du proceaeuni de réduire les fraie d'énergie et d'améliorer la qualité du métal, Après condensation date le condenseur 14, les impu- ratés sortent par le tube barométrique de coulée 22 pour arrjver dans le four 23 à condensât, doté d'une tubulure de coulée 24.
EMI7.3
La longueur des tubee,barow4triques 10, 19 et 22 est choisie telle que le poids de la colonne de métal qui s'y trouve corresponde à la différence entre la pression atmosphérique et la pression absolue régnant dans l'installation.
EMI7.4
Dans les ïnbtallations calculées pour une production plus grande, le condenseur 14 est doté d'un dispositif (& erro1d1eeBnt 25.
Le,4 c n-ea barométriques 10, 19, 22, lee fours 9, 20, 2,1 une part18 ,.+ 0::' IH!"! f:leur 14 et une partie de l'enveloppe 1? ont; aea 9yetroe8 électriques ?6, 7, 28, 29î 30, 31 de chauffage, r4alLt.<B à l'aide le r&e1stanoes, Soue la colonne de dietiliation eut monté un fond de oolOl1ne 32 suivant lequel le métal fondu oouf vers le condenseur 14 en cas de percée des plateaux 2# le, ltetallat1on Ott raacordde à un système à vide (non représenté sur le deuein) à l'aide
<Desc/Clms Page number 8>
16 tubulure 43. Le four de réception 9 est alimenté en @ à vitesse constante. ce qui est assuré par un appareil
EMI8.1
(non reprênentè sur le dessin). Le refroidissement @@el de l'enveloppe 17 est réalisa par la chemise de airation d'eau 34.
La figure 2 représente une modification de l'ins- .lotion, Les zones d'évaporation 35 sont associées deux
EMI8.2
'r deux a t ont des conduite d. vapeur 36. '7, 38, Les zones .t.é.iaporatio#1 3; des plateaux 39 sont t.le&B en oommunioation va les conduite de vapeur 36, 37, 38t à l'aide des orifices Tien plateaux 41 sont incorpores dans la partie inférieure
EMI8.3
A Ae la colonne de distillation bzz, et comportent un dia- pesitif 44 pour leur refroidissement.
La figure 3 représente une modification de l'instal-
EMI8.4
lation dans laquelle le condenneur 45 est à la partie supdrieure, Le condenseur 45 comporte des cloisons 3no.i.es 46 réalisées sous la forme de cônes tronquée qui ont dea orifices 47, pour le passage dan vapeurs, et des orifices 48, pour l'écoulement du métal condensé, En chenal annulaire 49 recueille le oondenaat qui s'en va par tubulure 50 vera la tube barométrique 51,
EMI8.5
Les plateaux 52, 53 de 1a ogienno calo11ùr'{ 54 sont raccordés au condenseur 45 P±!. , lava conduite 'la c7 m 55, 56. L'installation est raccorda à un eyatêmê t 4de (non représenté sur le dessin) par -1, Jc! u:.ar 57.
Za partie inférieure de la lionne de diatlsticd 54 est mise en communication avec la four 58, à l'aide du tube barométrique 59 qui est doté d'un système chauffant 60.
On assure ainsi la vidange du métal fondu en cas de perche des
<Desc/Clms Page number 9>
EMI9.1
plat6Bux 52., 55, Le métal sort du four 58 par la tubulure ",5 170\1.11''' 6', le tour a un système de chauffage 62, Les .aopieï' Boni; évacuées du condenseur 45 par le dispositif ' i, 7efr Idîeeement 63 et le ohapeau à oirculation d'eau 5.
L'installation augmente le oof!ic1ent de cdpa-
EMI9.2
',,111,,(',( {t:, i.s .x de l'alliage, car elle est à contre- ''n'.'Mt Ju jtal et d8 vapeurs.
1:. -.. <gares 4 et: 5 mcntMRt les plateaux 3 (fig. 1) . % .j. .3sd. .rû',alf3 et en vua (te 1..'$fl.lk3s "'.: - Moaux rnt la forae de x'éQ1piQnt cylin-' J¯':"" 'de ,J;<:i.1. partia supérieure. A 6i partie supê- : )alt'L6 inférieure, les plateaux ont 4es .:;, r, û .lairee 64 o% 65, iiei':.d..inéea à centrer et , 3..f... i .. ¯ Il ; platcaax lorsqu'ils sont empilés dans la ... P ax,3 s :' Lllaticn t .
Les orifices centraux des p2- #.éi. y \.1:".H ::1i,el.'.<.?a dalle des bossages 66 don-c les surfaces ;:,fd..'1;H:ï:.lÙ l;'j vllvergent8 qui as o urent l'entra1netlant !ar jj:tln ias impuretés évapoéea. vers le condenseur 14 ( ! 19 1 ' 1.;R JonveresntA eont OOAt1tuéa par les surfaces r;:'.l!.J'l'& ,:7 - ;'60 69 dont les angles au sommet sont diffé-
EMI9.3
tante,
EMI9.4
kv6geAta peuvent être oonatïtude par des Arfaca) .iA.y.v&'t.iong àifférentae, j;.:uj* le niveau du métal dans les plateaux soit liK Ih.'i.; ,s,n' tdtluisa on ménage dans chaque plateau un boaag& /0 neioé d'un orifice de trop-plein 12,
EMI9.5
Sur la figure 4, le pointillé montre le plateau
EMI9.6
80uB;jacent.
<Desc/Clms Page number 10>
La figure 6 représente la coupe diamétrale du condenseur 14 (fig. 1) et du tute baromètrique 22, réalisé d'un seul bloc avec le condenseur 14. Le condenseur 14, de même que le tube barométrique 22, a la forme de deux cylindrée coaxiaux 71 et 72 entre lesquels il est prévu. un certain écartement. Le cylindre extérieur 71 est métal- lique :le cylindre intérieur 72 est en matière inerte vis- à=vis du métal fondu, par exemple en graphite. Le joint
EMI10.1
entre ,i;iGx Oyl:1.it"6f\ '/1 f3t ?3 est réalise avec du béton #fl le3 dane '4'écartement 6Atti 3ùX< T)a partie inférieure da cylindre .ntallique "1, .-'.
!,Jl1nge dans le t(\éteo.lliqnide eu-5 protégea par una 2cu:i 4ei ,'= ré>:ZàxtEe <1.;Jn seul bloc avec le (,Jo ¯:Ladre inté r1+;: tU'. in -1v."i,1 ait, pas de 4lair à travers 1a cû-c'-.e de t),5 tOf: ,t'., pllce entre 'Le cylindre m6tallique 71 ex ld.
.':'.';r<!'r9 ''4 t'.t noyé do Métal 75, inerte vif3-à,-vîe du cyIJn1J mJnl'1u. et de la fourrure. ' fl]), INDICATIONS , .- 1;:.,a11a?ivn à action continue pour µééliminat.ion d,pA jpuIeé 901atilea des métaux par évaporation et confaT.ic 3ou vide de ces impure ces dans la chambre à ds de laquelle il y a des éléments chauffants pour le ';. 'l" '111gl4 d f \1f' colonne le à plateaux, 'la (;'. '1dt.Heeur t1t,'t disposé en-dehors de la zone d* évaporab.!n, oaraotéra<;
.ho en ce que les plateaux (2, 3, '9) de le colonne de distillation sont réalisés sous la forme le récipients ouverts à la partie supérieure, partiellement disposés en dehors de la zone de chauffage, et sont associés en groupes, les plateaux de chaque groupe et les groupes constitutifs étant reliée entre eux et avec
<Desc/Clms Page number 11>
EMI11.1
1,> , ...:< t4j at, eH<!t à 1>u.id< ,1> t:('nduita ùô V8peU' " .. " 'Mage&t t ,>iw ; tiel.luaer; k 1 ' <>,n ' r ' ; !, 4 "1.- ;# i,i., . èIP\1IMt le X'lfivl:I,,1icct1cH 1 =>. >à - 1'\"" loi condulta d vsnn'tt- ( Ij, ;é 'ii,: t ,,,1:" À.é3 or1.t1,coa \Clr1t):''IUX des plateaux .'.
' ;1><.. , 11,,, t' ,.t au:t V'snt l'une Cil l'autre fîes rtlvan...
;i; .:i,; <,Jn < <> . ,:ariii;térJx4e en e.%e qu'un eu
EMI11.2
pLH1!htH' 1"') :.,).IH. l.:Iupér-1iiura (2) ne "')11 Nia i':r, 1:'m:nl1nlÍ.i.\tion O\9 lwo t3r;K+rka tzt5t.t 3, '9) Que PA!' les orifices d" tt"'}9lÙI"Jt <$ .. t i rs ' i i ;1'\ l.an 't . i li pi ,9 ou 1'ut.L's l1 k n t'f:''\Iï.l!\ll j (; 1.\... tJ,)JJr.I i h '5. > a K à<, i d >. :. >6 J 'Ut!! ;t.i ,t;4s .,taGàt..l da 3',.H't! ( ; %. "JII" 7, 5A. I:/.) et;! 5zSr"f:1,fi8' 30\U 3. j!Jfl!1\t de eïte<'gt " 1,\i;1*,""t'hUt 1 ,ti>Ninwn i,r ..t"1.1 yt=pi,,1& (,h n.6ta1 ri1" à,)ce.;4, 4â:' le (WfH'I(3IlMVt" (14, 't';Í) , ... ,' 1$ .It 1..'l..t' .#! $i,t 1 Y14' l'uïm '' l'ttu''' .4 .: 'l''/P1t'Jt{}"\- cM,t.r. '1 h. 4 'td1" ) 3,trixr.:i. le OOndf\H'±'UX' fUÍ ' war., à ia "'H..t.l..t/ kdtt"l'liè3Y'iï t:.\Jt"&otJr1eée an ,: qu 1 i v i t173l1"! )a ar3zrdr=.
(45) nHs auite de 0101t".!19 .:;,cl.ittod ,a), do \ dt..4:rell\"!t9 en forme t9e cOnee tronquéa, petons d'orifices <' J 1) poni: 1 passage dee vapeurs de 3,. le l<)rLg du. oofi<tono.. tetiy (45) V01 la partie eupdr1eure, 8t d'orifiooa (48) 0ur ) . à(1oulenJent du: oomhHu,a1 qui se fofC!f vers la partie lnfé-
EMI11.3
.;,àir,1 til! 4437.'liµt?' (45).