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caractéristique* et avantages d'un procédé de traitement continu de composés ou minerais de métaux par utilisation d'un courant mobile de métal fondu. Lorsqu'il est destiné à la réduction des oxydes métalliques, ce procédé suggère l'introduction du minerai ou de l'oxyde au-dessous de la surface du courant fondu, la matière introduite contenant un métal qui est pratiquement celui du courant lui-même. La masse du courant forme en fait le milieu de réduction des minerais ou oxydes. La réduction est donc réalisée d'une façon très efficace étant donné le contact intime entre la matière introduite et la masse du courant. Un transfert thermique optimal entre le courant et la charge est ainsi obtenu pratiquement sans perte de chaleur.
On note ainsi qu'un courant qui circule dans une rigole formant une boucle fermée peut former le véhicule de traitement continu de minerais ou d'oxydes ou de particules métalliques, dans du métal fondu supplémentaire. Lorsque la matière de charge est placée dans le courant, du métal produit est retiré en un point
et du laitier peut aussi. être retiré en un autre. L'avantage le plus important de ce procédé est donc le rendement supérieur de transfert de chaleur de la source (le. courant) aux particules de la charge .(particules de métal, d'oxyde ou
de minerai) étant donné l'immersion de ces particules dans le courant de métal.
La demande de brevet des Etats-Unis d'Amérique n[deg.] 306 429 décrit les problèmes posés par le traitement des métaux, oxydes et minerais particulaires. L'utilisation industrielle des particules ne peut pas être réalisée car celles-ci ont tendance à flotter à la surface d'un bain fondu. En conséquence, ces particules sont mouillées et se dissolvent lentement notamment lorsque le bain fondu est statique. Du fait de ce mouillage lent, les particules ne peuvent pas pénétrer avec un débit important dans un bain sans congélation au point d'introduction. L'utilisation industrielle de tels métaux,, oxydes et minerais particulaires est donc pratiquement inexistante, et on n'utilise pas efficacement des sous-produits industriels courants tels <EMI ID=2.1>
La demande précitée de brevet vise la résolution de ce problème. Il concerne un procédé mettant en oeuvre des forces magnétiques agissant sur les particules métalliques afin que celles-ci soient chassées dans le courant fondu et à l'intérieur de celui-ci. Il concerne de plus le déplacement d'un courant de métal fondu qui peut décrire un trajet en boucle fermée dans lequel les particules de métal, d'oxyde et de minerai peuvent être introduites. Le champ magnétique provoque ainsi l'immersion de la charge dans la masse du courant et facilite la transmission de chaleur du courant aux particules étant donné l'immersion de la surface de ces dernières dans le courant.
La présente invention décrit un autre procédé assurant l'utilisation efficace des particules des minerais, des oxydes et des métaux. Il diffère du procédé précité en ce qu'il concerne essentiellement .le traitement de métal qui peut ne pas posséder une caractéristique magnétique.
Ce procédé concerne particulièrement le traitement des charges, des minerais et des composés ou concentrés de métaux non ferreux. Comme le procédé met en oeuvre un courant mobile de métal fondu déjà décrit dans le brevet précité, il faut noter que son principe s'applique à de nombreuses opérations de traitement de métaux telles. que par exemple la réduction, la fusion, l'affilage, le traitement métallurgique des minerais, l'alliage et autres. Ainsi,
le procédé de l'invention concerne le traitement des métaux n'ayant pas de caractéristiques magnétiques. Ce procédé permet l'introduction rapide dans un courant mobile de métal fondu, au-dessous.de la surface de celui-ci, de particules magnétiques et non magnétiques, de leur minerai et de leur concentré, ce procédé améliorant notablement le débit traité.
Plus précisément, l'invention concerne un procédé de réalisation sensiblement continua de nombreuses opérations de traitement auxquelles les particules et morceaux métalliques ou de minerais et composés ou concentrés de minerai peuvent être soumis. Plus précisément, l'invention concerne un procédé de réalisation continue de divers procédés métal-lurgiques à l'aide d'un courant mobile de métal fondu formant le milieu de traitement, par introduction de particules ou de minerais, de composés ou de concentrés dans un courant de métal. Par exemple, elle concerne la réduction, l'affinage, le traitement métallurgique..ou même la fusion.
L'utilisation industrielle des métaux, minerais ou concentrés particulaires a été notablement perturbée par l'impossibilité de l'introduction de particules dans un bain de métal fondu avec dissolution rapide. On sait que la vitesse d'introduction des particules métalliques dans un bain est déterminée par la vitesse de mouillage et de dissolution ultérieure des particules. Une introduction très lente dans un bain n'est pas rentable étant donné la perte continue de chaleur du bain lui-même et les coûts élevés de production <EMI ID=3.1> troduction des particules métalliques avec un débit très important provoque un abaissement de la température du bain au point d'introduction et des possibilités de congélation dans la zone d'introduction.
En conséquence, les procédés classiques de traitement des particules métalliques en vue d'une réduction, d'une fusion, d'un traitement métallurgique ou autre, sont pratiquement inexistants. Ceci est déplorable étant donné les avantages du traitement dans un bain fondu,
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par exemple sous forme d'un courant. L'un des avantages
les plus importants est l'excellente transmission de chaleur entre le bain et les particules. Comme la particule chargée est pratiquement immergée dans le bain, les pertes de chaleur dues aux particules elles-mêmes, couramment présentées par les particules qui ont tendance à flotter ou à rester
à la surface du bain étant donné leur faible poids, sont annulées.
Selon l'invention, des objets matériels sont placés à la surface du bain ou à son voisinage afin que la matière chargée, en général des particules métalliques, des minerais, des composés ou des concentrés, soit chassée sous la surface du bain. De cette manière, le mouillage lent et le traitement ultérieur peu rentable d'une matière de faible dimension sont évités en grande partie. Par exemple, on note que l'introduction des particules métalliques dans une masse de métal fondu mobile peut être accélérée sans risque de congélation dans la zone d'introduction de la charge.
L'invention concerne donc un procédé de traitement de manière continue et rentable d1 éléments de petite dimension tels que des particules de métaux et de minerais, oxydes et concentrés.
L'invention concerne aussi un procédé rendant maximale l'utilisation de la chaleur disponible dans un courant fondu, par mouillage accéléré des particules introduites,
à l'aide de forces agissant sur les particules métalliques
à la surface du courant.
L'invention concerne aussi un procédé de réduction, affinage, traitement métallurgique, alliage, fusion
ou autre traitement, de manière continue, de particules métalliques ou de minerais, concentrés ou composés.
Elle concerne aussi un procédé de traitement de particules métalliques et de minerais, composés et concentrés tel que la réduction d'une charge d'oxyde de fer en
fer fondu de manière continue...
Elle'concerne aussi un procédé de traitement efficace des métaux sous forme de particules, par exemple de minerais et composés concentrés de manière continue et efficace par utilisation d'un courant fondu et d'un dispositif matériel formant une barrière.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront mieux de la description qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels :
- la figure 1 est une élévation latérale en coupe partielle représentant un courant de métal fondu et un dispositif matériel formant une barrière, selon l'invention ;
-la figure 2 est une vue de bout de l'appareil de la figure 1 ;
- la figure 3 est une élévation latérale en coupe partielle représentant un courant de métal fondu coopérant avec un autre type de dispositif matériel formant une barrière selon l'invention ;
- la figure 4 est une élévation latérale représentant un courant de métal fondu coopérant avec un autre dispositif matériel formant une barrière ou appliquant une force, selon l'invention ;
- la figure 5 est une élévation latérale représentant en coupe partielle un courant de métal fondu coopérant avec un autre dispositif matériel formant une barrière selon l'invention ;
- la figure 6 est une élévation latérale représentant un courant de métal fondu coopérant avec un autre dispositif d'application d'une force selon l'invention ;
- la figure 7 est une vue en plan, avec des parties arrachées, dtun four avec lequel communique un courant de métal fondu, selon l'invention
- la figure 8 est une élévation frontale de la figure 7, en coupe partielle, avec des parties arrachées, comprenant un autre dispositif destiné à appliquer une force ;
- la figure 9 est une vue en plan d'un autre mode de réalisation de four qui communique avec un courant de métal fondu à deux extrémités ;
- la figure 10 est une coupe du four de la figure 9 par le plan repéré par la ligne 10-10, et elle représente un dispositif d'application d'une force ;
- la figure 11 représente schématiquement un autre four dans lequel la charge est introduite sous la surface dans un courant selon l'invention en vue d'une fusion ;
- la figure 12 est une vue en plan du four de la figure 11, suivant les flèches 9 ; et
- la figure 13 est une élévation latérale d'un autre mode de réalisation de l'invention dans lequel l'introduction sous la surface est destinée à assurer une réduction.
Dans le présent mémoire, le terme "concentrés" désigne les oxydes et minerais métalliques qui peuvent avoir été purifiés par retrait de la gangue et d'autres impuretés ; par exemple, on peut citer l'extraction du cuivre des minerais sulfurés de faible qualité, par concassage, broyage, classement, flottation et filtration. En outre, le terme "concentrés" se réfère de façon générale à un métal de carac-tère non magnétique, bien que, dans certaines applications, le concentré puisse contenir un métal de caractéristique magnétique. De plus, ce terme peut aussi désigner un composé de métaux, à moins qu'un tel composé soit spécifiquement désigné, lorsque ce composé peut être traité selon les procédés de l'invention. Le terme Il composé!' désigne les minerais ou concentrés tels que par exemple l'oxyde de fer.
L'expression "particules métalliques" ou le terme' "particules" se réfère notamment aux morceaux, fragments et autres déchets métalliques provenant des opérations de traitement de tout type et qui peuvent être utilisés comme ma-
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vention ; il peut s'agir notamment de déchets de perçage, ' de poinçonnage ou de morceaux découpés ou encore de copeaux métalliques.
L'expression "matière chargée", l'expression "charge de métal" et le terme "charge" désignent la matière qui doit être traitée dans le courant de métal fondu et recouvrent notamment les minerais métalliques, composés et concentrés ainsi que les particules métalliques.
Les oxydes désignent le cas échéant les oxydes synthétiques, c'est-à-dire par exemple les battitures ou briquettes, granulés, agglomérés et autres minerais enrichis ou agglomérés, ainsi que les oxydes ou métaux naturels, par exemple à l'état élémentaire naturel.
Les termes "opération" et "traitement" désignent plusieurs étapes de fusion ou métallurgiques appliquées aux minerais, composés et concentrés des métaux et aux particules métalliques et désignent notamment la réduction, le traitement métallurgique, l'affinage, l'alliage et la fusion, sans être limité à ces opérations.
L'un des procédés les plus efficaces et les plus rentables de mouillage et de dissolution des concentrés, composés et minerais métalliques est l'introduction sur une grande surface d'un courant de métal fondu qui se déplace constamment au niveau de la zone d'introduction. Suivant la vitesse de déplacement linéaire du courant ainsi que d'autres paramètres tels que la surface, la profondeur et analogue, le débit de matière chargée peut varier. En général, plus la vitesse linéaire à la surface du courant est élevée et plus le débit de charge peut être élevé.
Lorsque la quantité de matière de charge introduite dans le courant avant que la matière ait été entraînée par celui-ci est trop élevée, une congélation peut se présenter au point d'introduction étant donné la quantité insuffisante de chaleur disponible qui doit être transmise de la masse du courant à la masse de
la charge introduite. Pour cette raison, on peut obtenir une transmission optimale de la chaleur de la masse du courant à la matière chargée lorsque le courant a une turbulence interne et non pas un écoulement laminaire. Cette caractéristique s'applique notamment lorsque la matière de charge est un solide particulaire dont le poids spécifique est relativement faible par rapport à celui du courant si bien que les particules ont tendance à flotter à la surface et à être chassées du courant. L'utilisation d'un courant de métal fondu comme véhicule de traitement permet un traitement de quantités relativement importantes de charge par unité de temps en comparaison des procédés discontinus de traitement de masses fondues statiques qui forment le milieu de traitement de la matière chargée de façon continue.
Bien qu'un courant mobile de métal fondu puisse supprimer la congélation de la charge au point d'introduction, le problème de l'immersion de la charge au-dessous de la surface du courant n'a pas été résolu de îa çon satisfaisante jusqu'à présent. Dans les procédés qui nécessitent une transmission efficace de la chaleur du courant aux particules chargées ayant un poids spécifique inférieur à celui du courant, un procédé efficace met en oeuvre les principes considérés dans la suite. Ces principes comprennent essentiellement l'utilisation d'un dispositif matériel formant une barrière ou appliquant une force à la surface du courant afin que l'immersion de la charge au-dessous de la surface soit facilitée. La figure 1 représente un exemple d'appareil permettant l'obtention de cette caractéristique.
Un bain mobile 3 de métal fondu, sous forme d'un courant, peut être créé de diverses manières, par exemple à l'aide d'un transporteur
par induction ou par gravité. Le courant mobile 3 diffère d'un bain fondu statique en ce que la surface dans laquelle est introduite une charge est maintenue à température pratiquement constante, de façon pratiquement indépendante du débit de charge de matière. Le déplacement du bain sous forme d'un courant et non pas une simple agitation, est tel que le métal fondu voisin de la sone d'introduction est
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est notablement améliorée par le courant mobile étant donné l'élimination des possibilités de solidification ou de réduction de la viscosité dans le courant au niveau de la zone d'introduction, apparaissant normalement pour un trop grand débit de charge. L'utilisation d'un bain fondu se déplaçant uniformément dans une direction sensiblement cohérente sous forme d'un courant de métal fondu formant le véhicule de traitement ou le milieu de traitement, supprime pratiquement les restrictions imposées au débit de charge et permet l'utilisation d'un traitement continu.
Une trémie ou un autre dispositif convenable 5 de charge est placé. près du courant et introduit la matière 17 dans celui-ci. La charge peut être un concentré, un composé, un minerai, traitée par exemple par réduction ou fusion. Lors d'une réduction, l'agent réducteur utilisé pour le retrait de l'oxygène ou du soufre peut être introduit de la même manière que la charge ou peut déjà exister dans le courant ou dans le milieu placé au-dessus. D'autres agents qui conviennent tels que des fondants peuvent être ajoutés dans le courant et le chauffage peut être réalisé le cas échéant à tout emplacement convenable. La charge peut être aussi formée de particules métalliques comme décrit traitées par
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troduction de la charge à la surface du courant, il faut noter que les avantages de l'invention sont indépendants
du procédé de charge. En conséquence, la charge peut être introduite au-dessous de la surface ou autrement et le procédé peut être appliqué à la charge lorsqu'elle a tendance à flotter à la surface.
En outre, les figures 1 et 2 représentent un dispositif 7 formant une barrière matérielle, comprenant des tam- <EMI ID=8.1>
afin que leur surface circonférentielle 7a soit au contact
de la surface du courant 3 ou légèrement immergée dans celui-ci. Les tambours appliquent une force à la surface du courant et immergent la charge 17 lorsque celle-ci flotte
ou est proche de la surface. La charge 17 flotte normalement à la surface du courant ou près de celle-ci lorsque
son poids spécifique est inférieur à celui du métal fondu
du courant. Comme la charge n'est pas totalement immergée
dans le courant et totalement chauffée par celui-ci, elle
est mouillée lentement et se dissout lentement. Etant donné
la présence des tambours 7 ou d'un autre dispositif appliquant une force, la charge est introduite sous la surface du courant et est totalement immergée, si bien que la trans- mission de chaleur du métal fondu à la charge est maximale. Ainsi, les pertes de chaleur à partir de la charge sont pratiquement éliminées alors que l'absorption de chaleur par la charge est maximale.
Le courant 3 est destiné à s'écouler dans les limites d'une rigole ou d'un autre trajet déterminé. La rigole 11, comme décrit dans le brevet précité, peut transporter le courant de métal fondu entre deux points prédéterminés, par exemple deux fours non représentés, ou peut former un trajet continu ou sans fin, par exemple lorsqu'il forme un cercle
ou une autre boucle fermée. Dans ce dernier cas, la charge
17 peut être introduite de façon constante dans le courant
3 à un débit qui dépend d'un certain nombre de facteurs tels que la vitesse du courant, son volume, sa largeur, sa profondeur et le débit d'absorption de la matière de la charge par
la composition du courant. On note que l'immersion forcée
de la charge dans le courant sous les tambours 7 assure une exposition maximale de la charge à la chaleur du courant et facilite le mouillage, avec amélioration des forces de cohérence entre la charge et la masse du courant et réduction simultanée de la tendance de la charge à flotter si bien que, lorsque le courant et la charge ont dépassé les tambours, celleci a peu tendance à revenir à la surface. Etant donne les différences de compositions chimiques et de caractéristiques phy-siques des diverses charges, il peut être souhaitable que plusieurs tambours soient montés en série comme représenté sur la figure 1. Bien qu'un seul tambour suffise à l'obtention du résultat voulu, il faut noter que tout nombre de tambours ou d'autres dispositifs matériels formant une barrière, montés en série, peut être utilisé suivant les circonstances.
Les tambours 7 peuvent être montés de manière statique ou dynamique comme indiqué précédemment. Dans le dernier cas, les tambours peuvent être entraînés par la force appliquée par le courant ou par un moteur 13 dans le sens horaire ou anti-horaire suivant l'efficacité relative voulue. L'efficacité de l'immersion de la charge peut être influencée par
de nombreux facteurs tels que la dimension des particules ou morceaux de la charge, leur flottaison et d'autres paramètres qui peuvent être facilement observés lors de la mise en route. Lorsque les tambours doivent tourner dans le sens du courant lui-même, on constate qu'un mouillage efficace de la charge est obtenu lorsque les tambours tournent avec une vitesse circonférentielle qui diffère de la vitesse linéaire du courant lui-même. De cette manière, comme indiqué dans le brevet précité, la vitesse d'introduction de la matière au-dessous de
la surface du courant diffère de la vitesse du courant et
rend minimale l'accumulation de la charge à la surface du courant ou près du tambour 7. Lorsqu'il apparaît une telle accumulation, la rotation du tambour à une vitesse circonférentielle supérieure à celle du courant lui-même est souhaitable.
La figure 3 représente une variante dans laquelle le courant 3 peut constituer le véhicule de fusion ou de traitement d'une matière de charge comprenant des morceaux relativement gros, par exemple de la ferraille. Dans ce cas, la force d'immersion de la charge est appliquée par une paroi
107 résistante ayant une surface inclinée 107a se rapprochant de la surface du courant dans la direction de circulation de celui-ci. Le dispositif 105 de charge communique avec l'extrémité élevée de la paroi 107 et forme une. entrée 121 permettant la pénétration de la charge dans le courant et sa mise
en contact avec la surface inclinée 107a. Les forces coopérantes appliquées par la surface 107a et le courant 3 provoquent l'abaissement de la charge qui descend constamment et progressivement au-dessous de la surface du courant ; simultanément, une force constante d'usure est appliquée sur les particules métalliques repoussées contre la surface 107a par
le courant si bien que la charge est broyée de la même manière qu'avec une meule. A la fin de ce procédé de mouillage, la viscosité de la charge est proche de celle du courant jusqu'à ce que la force dtArchimède appliquée à la charge ne suffise plus pour qu'elle émerge à l'extrémité 123 de la paroi 107.
La figure 4 représente un autre mode de réalisation destiné au traitement d'une charge sensiblement continue d'une substance sous forme de petits morceaux ou particules. L'en- <EMI ID=9.1>
207a qui permet simplement l'éloignement de la charge du dispositif 205 d'introduction. La paroi 207-est placée à la surface du courant ou à son voisinage et entoure la charge
en la repoussant sous la surface, du fait de l'interaction ondulatoire de la masse du courant et des parois de la rigole
211.
La figure 5 représente une autre variante dans laquelle un dispositif analogue 305 de charge est destiné à transmettre une charge à un courant 3. Celui-ci se déplace uniformément dans un sens contre la surface d'une paroi 307 capable de se déplacer alternativement. Cette paroi 307 est articulée près de son extrémité aval 309 et elle se déplace verticalement à l'extrémité 310 afin que la matière de charge soit introduite par l'entrée 321 et sous la paroi 307 le long de celle-ci avec un débit choisi. La surface 307a
est destinée à venir au contact de la charge qui flotte et
à chasser celle-ci sous la surface du courant lors du passage le long de la paroi 307. Le déplacement de la paroi est commandé par un bras articulé 313 et la fréquence de déplacement dépend de la dimension relative des morceaux introduits, de la vitesse linéaire du courant, du débit massique ce celuici et du volume de charge introduit par unité de temps, ainsi que de la vitesse relative de mouillage et des propriétés
de flottaison de la charge entre autres.
La figure 6 représente une autre barrière accélérant le mouillage et le traitement de la matière introduite.
Plusieurs parois inclinées 416 décalées les unes par rapport aux autres permettent un dégagement de la matière chargée au cours du traitement et du mouillage initiaux, par rapport aux parois de la figure 3. Cette disposition facilite le mouillage et empêche l'accumulation et la congélation possibles de la matière chargée qui a un faible débit d'absorption de chaleur. La matière n'est pas facilement mouillée et
en conséquence elle a tendance à empêcher la charge continue dans le courant à moins que la paroi 407 soit destinée à permettre le passage intermittent mais continu de la matière. En outre, l'utilisation d'une série de surfaces inclinées telles que 407a donne à la charge une turbulence avantageuse à la fois dans le courant et contre les parois successives si bien que les particules sont brisées en morceaux plus petits, le transfert de chaleur étant ainsi amélioré.
La figure 7 représente un réservoir 701 de métal chaud entouré par les parois d'un four 702. Une paroi interne
703 de configuration semi-circulaire assure le déplacement du métal fondu dans le réservoir sans formation de zones statiques. La paroi 703 est ainsi destinée à faciliter le mouvement continu du métal chaud sous forme d'un courant.
Le four délimité par les parois 702 a de plus une entrée
705 et une sortie 707 permettant la communication avec une rigole 709. L'intérieur de celle-ci est destiné à former
un courant du métal fondu afin que le courant recircule constamment dans le réservoir. Plusieurs lances disposées convenablement au-dessus du courant introduisent la matière de charge. Un dispositif non représenté de charge peut aussi être disposé comme représenté sur la figure 1 au-dessus de la barrière 7 et en amont de celle-ci afin que la matière chargée puisse être introduite constamment dans le courant 3 et chassée sous la surface par la barrière 7 lors du déplacement du courant à l'entrée 705, la matière passant dans le réservoir 701 et s'échappant par ici sortie 707. La chaleur
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manière classique et le métal produit peut être coulé à tout emplacement convenable dans les parois 702. La matière peut être introduite en vue d'une fusion, d'une réduction ou d'un autre traitement continu. Par exemple, des particules de minerai ou de coricentré, préchauffées avantageusement et éventuellement préalablement mélangées avec la quantité de combustible carboné nécessaire pénètrent pneumatiquement ou d'une autre manière dans le courant 3 par des lances ou distributeurs 4 de poudre provenant de récipients 710. Le courant 3 de métal fondu passe dans la rigole 709 dans le sens horaire et s'écoule sous la commande d'un élévateur à induction placé sous le métal fondu ou d'une hélice recouverte d'un réfractaire ou d'un autre dispositif mécanique non représenté.
La force appliquée à la charge introduite dans le courant est due au gaz ou à l'oxygène sous pression soufflant la matière particulaire par les lances 4 au-dessous de la surface du courant. On a représenté les lances 4 aboutissant à une faible distance de la surface du courant afin que les matières particulaires et/ou les gaz injectés soient dirigés à la surface. Il faut cependant noter que les lances peuvent être disposées et réalisées afin qu'elles débouchent sous la surface du courant. Le laitier qui se forme sur le courant peut être retiré par un dispositif convenable de coulée non représenté.
En outre, il est clair que des fondants peuvent être ajoutés dans le courant avec le minerai particulaire ou les concentrés ou avec une autre charge. Un fondant même très fin peut être ajouté de façon convenable par une ou plusieurs lances.
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à réverbère du type utilisé pour le traitement métallurgique des concentrés de cuivre, ayant des parois internes 902. Contrairement aux fours classiques cependant, le four de la figure 9 a une extrémité 905 d'entrée et une extrémité 907 de sortie. Un courant continu de matte de cuivre 3 circule dans le four de l'entrée 905 à la sortie 907, et parcourt une boucle fermée dans la rigole 909. Des banquettes de concentré
900 de cuivre sont placées de part et d'autre du courant 3 de matte dans l'enceinte délimitée par les parois 902 (figure 10) afin que le courant 3 s'écoule entre le concentré et entraîne celui-ci par frottement avec accélération du transfert de chaleur du courant à la masse de concentré.
L'augmentation du débit de transfert de chaleur du courant
à la masse due au déplacement de la matte dans la banquette accélère beaucoup la vitesse de réaction chimique donc le débit de production. En outre, les concentrés de cuivre peuvent être introduits par le haut dans le courant comme . représenté sur la figure 1. Ils ont en général un poids spécifique inférieur à celui du courant et leur dissolution est facilitée par disposition de plusieurs tambours ou barrières 917 chassant le concentré ou la charge sous la surface
du courant et accroissant ainsi le débit de transfert de chaleur du courant à la masse des concentrés.
L'appareil des figures 9 et 10 peut avantageusement être utilisé avec grillage partiel des concentrés avant introduction dans le courant, celle-ci étant réalisée avec un débit réglé. Les concentrés partiellement grillés peuvent ainsi avoir une caractéristique magnétique. La disposition d'une source de champ magnétique sous la surface du courant assure l'introduction des concentrés dans le courant et sous celui-ci. La source de champ magnétique peut comprendre un aimant permanent ou peut être créée par un élévateur électromagnétique à induction dont le r8le primaire est le déplacement du courant. Comme indiqué précédemment, le mouvement peut être transmis à la matte autrement que par un élévateur à induction.
Un exemple de concentré utilisé dans l'appareil précité est. formé par des sulfures de cuivre partiellement grillés avant introduction dans le courant de matte. Le sulfure de cuivre pénètre avec un débit réglé et il est chassé dans le courant par une force magnétique ou par un dispositif ma-
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restants sont incorporés à la matte et le laitier se forme
à partir de la gangue et de l'oxyde de fer de la charge. La matte revient alors dans le four et normalement le laitier passe aussi dans le four. Non seulement le débit d'incorpora-tion du concentré dans la matte est élevé mais aussi la circulation de la matte dans le four facilite le déplacement de la matte par rapport aux banquettes et au laitier. La plus
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me de gaz évacué facilement utilisé pour un traitement ultérieur.
Les figures 11 et 12 représentent un autre mode de réalisation de l'invention. Une enceinte de four a des parois
1111 d'extrémité et des parois latérales 1112. Une paroi interne 1103 forme une cloison qui délimite une zone de four ayant une entrée 1105 et une sortie 1107. Un dispositif 1106
de charge peut comprendre une longue cheminée revêtue de réfractaire destinée à l'introduction de la charge, par exemple des déchets d'aluminium qui doivent être fondus.
Une source 1114 de chaleur maintient la matière introduite
ou les déchets à l'état fondu et un dispositif convenable
1116 forme un courant ét comprend par exemple des rouleaux menés comme décrit précédemment ou une pompe à induction ou
des hélices comme schématiquement représenté. Le dispositif
1116 est destiné à déplacer le métal fondu dans la construction analogue à un tunnel du dispositif 1105 de charge et transmet le courant à la sortie 1107 et dans le canal de
retour vers l'entrée 1105. Ainsi, un courant continu de métal fondu circule dans le tas de matière chargée, par exemple les déchets d'aluminium, et le transfert de chaleur entre le métal fondu et les déchets introduits est efficace. Simultanément, les gaz provenant du tas de charge sont transmis par
le dispositif 1106 de charge afin que l'humidité des autres matières volatiles soit retirée, si bien que la tendance à la formation d'écume est réduite. Le poids de la matière chargée elle-même suffit à l'application d'une force d'introduction des morceaux solides introduits au-dessous de la surface du courant. Dans une variante, lorsque la charge est
sous forme d'un oxyde particulaire qui doit être réduit,
elle peut être introduite dans le courant sous l'action du
poids de la charge elle-même dans la mesure où la masse ou
le poids de cette charge suffit à l'introduction de la matière dans le courant, au-dessous de la surface de celui-ci.
Une simple chute de la charge à la surface du courant ne suffit pas en général à l'obtention du mouillage et de la dissolution accélérés qui permettent un traitement d'un grand débit. En d'autres termes, il est essentiel que la matière de la charge soit introduite non seulement à la surface du courant mais dans celui-ci sous la surface afin que la matière soit totalement immergée dans le courant fondu, le transfert maximal de chaleur entre le courant et la charge . étant alors avantageusement utilisé au maximum. La figure 13 représenté une disposition dans laquelle la charge est introduite par une glissière ou un autre dispositif 1305 jusqu'audessous de la surface afin que, lorsque la charge quitte le dispositif d'introduction, elle soit immergée au-dessous de
-la surface du courant (voir aussi figures 11 et 12).
La charge peut par exemple être sous forme d'un minerai de fer en granulés ou sous forme d'autres oxydes métalliques qui doivent être réduits et qui, étant donné leur faible poids ou leur faible densité, ont tendance à flotter à la surface du courant. Une telle charge est introduite dans le courant par le dispositif de charge et elle est chassée au-dessous de la surface par le simple poids de la charge elle-même qui forme un tas dans la glissière ou le dispositif de charge sur une hauteur qui dépend de certaines caractéristiques du courant de métal fondu, par exemple de la vitesse du courant et des dimensions de celui-ci, à la partie inférieure du tas de matière de charge. Ainsi, cette dernière est introduite dans le courant 3 au-dessous de sa surface par la glissière ou un autre dispositif tel qu'une tuyauterie ou analogue.
L'oxyde granulaire peut être introduit dans le courant à froid ou
à l'état préchauffé par gravité ou le cas échéant il peut avancer sous la commande d'un transporteur à vis non représenté ou d'un autre dispositif, par exemple par mise en oeuvre d'un gaz inerte tel que l'azote, d'un gaz oxydant tel que l'air ou d'un gaz réducteur tel que le gaz naturel. La matière réductrice utilisée au cours de l'opération est un réducteur solide, liquide ou gazeux qui peut assurer une carburation du courant de métal fondu. Le réducteur peut comprendre diverses matières telles que notamment la poudre de coke, le pétrole, le charbon et le gaz naturel, et, comme indiqué précédemment, il peut pénétrer dans le courant séparément
ou en mélange avec le minerai ou l'oxyde à réduire. Un chauffage continu ou intermittent mais régulier peut être assuré, par exemple avec divers combustibles tels que notamment des huiles combustibles ou des gaz.Les produits gazeux chauds
de la combustion peuvent être utilisés pour le préchauffage du gaz contenant de l'oxygène.
Le procédé peut être mis en oeuvre dans l'appareil représenté sur la figure 13 pour le traitement de minerais et d'oxydes métalliques granulaires autres que le minerai de fer. Les minerais de chrome ou de manganèse peuvent remplacer le minerai de fer et sont traités de manière analogue afin que les constituants métalliques libres soient libérés et
se mélangent avec de l'éponge de fer sous forme de produits ayant la composition voulue. De manière analogue, des procé-
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vention. Par exemple, les procédés d'introduction décrits
en référence aux figures 9, 10 et 11, 12 peuvent être utilisés pour la formation de cuivre ou la fusion de déchets métalliques ou évidemment dans dtautres opérations de traitement.
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de divers modes de réalisation, que le procédé de l'invention améliore le traitement de la matière chargée par utilisation d'un bain mobile de métal fondu qui se déplace dans un sens déterminé, sous forme d'un courant qui forme la source de chaleur et en conséquence le véhicule de traitement de la matière chargée avec un débit constant. Le déplacement continu de la matière chargée sous la commande du courant formé dans un sens déterminé permet l'utilisation d'une force
de compression ou de résistance à la surface du courant afin que la charge pénètre efficacement sous la surface et utilise
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sistance et/ou de compression décrites assurent ainsi le traitement accéléré de la matière introduite. Qu'il s'agisse d'un traitement tel qu'une réduction, par exemple pour l'élaboration du fer fondu à partir de l'oxyde de fer, ou qu'il s'agisse du traitement d'un alliage, tel que l'introduction du nickel ou d'un composé du nickel dans un courant métallique fondu ou encore qu'il s'agisse d'un traitement métallurgique, d'un affinage ou d'une simple fusion, le procédé de l'invention peut être adapté de diverses manières. On note facilement qu'il permet la mise en oeuvre de toute opération de traitement de façon pratiquement continue et donc très économique. L'utilisation d'un courant de métal fondu circulant sans fin, c'est-à-dire suivant une boucle fermée, permet le chauffage en un point quelconque afin que toute la masse métallique soit chauffée.
De manière analogue, d,es produits chimiques peuvent être introduits. Les sous-produits du courant tels que de la chaleur, peuvent être appliqués à la matière qui doit être chargée afin qu'elle soit préchauffée, et d'autres sous-produits tels que le laitier ou la gangue peuvent être facilement retirés par coulées
Il est bien entendu que l'invention n'a été décrite et représentée qu'à titre d'exemple préférentiel et qu'on pourra apporter toute équivalence technique dans ses éléments constitutifs sans pour autant sortir de son cadre.