Procédé de fabrication de métaux. La présente invention se rapporte à la fabrication continue de métaux, notamment de fer, par réduction de matières comprenant dles composés oxygénés de ces métaux.
Actuellement, on fabrique l'acier à partir (le la fonte produite dans les hauts fourneaux, appareils énormes, nécessitant de grandes installations annexes et de ce fait coûteux dl'installation et onéreux d'exploitation. La tonte produite est, en outre, souvent irrégu lière et contient des proportions importantes dle soufre et autres impuretés amenées tant par le minerai que par le coke. La bonne marche du haut fourneau dépend enfin de la dualité chu coke métallurgique qui doit être convenablement réactif, dur et en gros mor ceaux. La fonte obtenue est ensuite traitée dans des fours de fabrication d'acier pour uniformiser sa qualité, enlever l'excès de car bone qu'elle contient et la débarrasser des impuretés nuisibles.
Cette fabrication, bien que fort connue et étudiée. est complexe et conteuse et l'on a son gé depuis longtemps à éviter de passer par le stade fonte dans la fabrication (le l'acier. De nombreux procédés ont vu le jour; la plupart ont disparu rapidement. Les procédés encore employés sont très coûteux, mais sont intéressants parce qu'ils permettent, à partir de minerais convenables, d'obtenir du fer réduit sous forme d' éponge de fer , d'une pureté remarquable et que l'on peut trans- former facilement en acier de très bonne qualité.
On a trouvé maintenant qu'en appliquant la technique dite de fluidisation en phase dense à la réduction des composés oxygénés des métaux, on évite la plupart des inconvé nients des procédés antérieurs. On peut, notamment, obtenir directement un fer trans- formable en excellent acier.
La fluidisation en phase dense consiste à mettre une poudre en suspension dans un cou rant de gaz ascendant ayant une vitesse telle que la poudre soit maintenue dans un état de violente agitation, comme un lit de liquide bouillant, mais qu'elle ne soit pas entraînée. en proportions importantes, par le courant gazeux. Le lit de poudre agitée a des pro priétés voisines de celles d'un liquide, d'où les termes lit fluide et fluidisation . Ce type de fluidisation en phase dense est bien différent de la fluidisation en courant, où la poudre est. entraînée par le courant de gaz.
La présente invention ne concerne que la flui- disation en phase dense, la seule qui permette, comme il est nécessaire dans le cas présent, d'avoir une sorte de contre-courant gaz-poudre et, d'autre part, d'avoir un temps de séjour du gaz beaucoup plus faible que celui de la poudre à traiter.
Telle quelle, la fluidisation, en permettant un excellent contact gaz-poudre, ne remédie q ir 'à certains des défauts des procédés de réduction connus et il est nécessaire, pour remédier aux autres, de l'appliquer en faisant la réduction en plusieurs stades, ce qui permet une utilisation aussi complète que possible de la chaleur et du pouvoir réducteur des gaz utilisés.
Le procédé pour la fabrication continue de métaux par réduction de matières compre nant des composés oxygénés de ces métaux selon la présente invention, est donc carac térisé par l'emploi sous forme de poudre des- dits composés, la réduction étant faite an moyen de courants de gaz maintenant cette poudre à l'état de fluidisation en phase dense, dans plusieurs étages ou groupes d'étages dans lesquels passe successivement la poudre.
La possibilité d'utiliser au mieux les gaz réducteurs et d'obtenir ainsi une économie thermique, rend le présent procédé, dans le cas de la fabrication du fer, supérieur au procédé utilisant le haut fourneau, non seule ment par la qualité du produit obtenu, mais aussi par une réduction sensible de la con sommation calorifique et la possibilité d'em ployer un combustible de moins bonne qualité que le coke métallurgique et, par conséquent. plus économique. Ce procédé, destiné princi palement à la fabrication du fer, pur ou allié, peut s'appliquer également à la fabrication d'autres métaux dont les oxydes peuvent, comme il est bien connu, être réduits sans fusion (cuivre, nickel, etc.) et de leurs alliages.
Le procédé selon l'invention est décrit ci- après, en ses divers stades, dans son applica tion à la réduction d'un minerai de fer cou rant du type minette, mais il peut naturelle ment être quelque peu modifié en fonction du minerai utilisé. En particulier, si on part de minerai de fer contenant de l'oxyde et non de l'hydrate, les deuxième et troisième stades ci-dessous devront être modifiés sinon sup primés.
Le premier stade est la préparation, à l'état aussi pur que possible pratiquement et économiquement, d'un oxyde de fer ou d'un autre composé du fer, hydrate ou carbonate, par exemple, se décomposant en oxyde sons l'influence de la chaleur. Il a été en effet démontré que dans toute réduction par les gaz, sans fusion, une partie de l'oxyde (le fer ne peut être réduite s'il est en contact intime avec d'autres oxydes tels que silice, clhaux, alumine, etc., qui ont tendance à se combiner à lui aux températures où la réduction devrait se produire.
Si on part d'un minerai ordinaire, il faudra d'abord le broyer en grains conve nant à la fluidisation, c'est-à-dire compris à peu près entre 0,2 et 0,02 min, mais ne com portant pas de grains supérieurs à 0,5 mm ni trop de fines (moins de 10-30%) plus petites que 0,01 mm.
Certains minerais devront peut- être être broyés plus finement que d'autres pour permettre une meilleure épuration, mais, en général, l'oxyde de fer, hydraté ou non, est réparti dans la masse de minerai sous forme de petits grains noyés dans une gangue, ces petits grains étant à peu près de la dimension qui convient à une bonne fluidisation avec des vitesses de gaz normales (0,1 à 1,5 mlsee. environ).
Ion broyant le minerai à cette finesse, on pourra donc, par tout moyen con venable, séparation magnétique, flottation on autre, obtenir une poudre d'oxyde (ou d'hydrate ou de carbonate) de fer rie contenant que très peu de gangue. Cette pondre pourra être utilisée telle quelle dans l'appareil de fluidisation, à. condition toutefois qu'elle soit suffisamment sèche pour ne pas former une boue.
Ce premier stade devra donc comporter éventuellement un séchage préalable, par exemple dans un four rotatif ordinaire ou dans tout autre séchoir adapté au séchage d'un produit. pulvérulent à l'état de boue, si on a fait la séparation de la gangue au moyen de procédés nécessitant l'emploi d'un milieu aqueux. Ce séchage préalable n'a d'ailleurs pas besoin d'être très poussé, il suffit que la poudre qui en sort ne s'agglomère pas en grosses masses au cours de sa manutention et de son stockage ultérieurs.
Ce _sécha#,,@e peut être remplacé, le cas échéant, par une filtra tion, la pâte filtrée étant simplement con cassée et. introduite ainsi dans le stade suivant où se fait. le séchage final et où les morceaux arrivant. au contact de poudre sèche et. de gaz chauds seront vite désagrégés par le brassage énergique que procure la fluidisation. Au lien de minerais, on peut naturellement utiliser tonte autre source d'oxyde de fer, par exem ple des résidus de fabrication d'alumine ou autres; il suffit de leur appliquer une méthode d'épuration qui leur convienne.
Un cas tout à tait particulier serait l'emploi de pyrite de fer. La pyrite en poudre devrait alors être grillée à fond, et le résidu parfaitement désul- furé serait alors soigneusement épuré par tonte méthode appropriée. On voit donc que le présent procédé permet l'utilisation de mine rais autrement sans valeur et qu'il évite tous les frais d'agglomération et de frittage néces saires si on veut traiter des minerais pulvéru lents nu haut fourneau.
Le second stade comporte le séchage de la poudre épurée. Le début du séchage peut être fait, comme dit plus haut, dans un appareil spécial si la poudre est par trop humide. La fin du séchage, par contre, se fait avanta geusement par fluidisation. Comme ce séchage est le dernier stade à travers lequel passe le gaz ayant servi an traitement, et qu'il doit se taire à cles températures de 100 à l50 , on peut, dans certains cas, avoir intérêt à le faire précéder d'un étage, aussi en fluidisation, où la poudre entrant serait réchauffée par la chaleur sensible encore contenue dans le gaz. Un calcul rapide permet de voir dans quels cas un pareil préchauffage peut être intéres sant, en particulier, lorsque le minerai n'est pas trop humide.
Ce stade de séchage par fluidisation peut, le cas échéant, être remplacé par le séchage prévu plus haut.
lLe troisième stade est celui dans lequel la poudre doit être, le cas échéant, privée de l'eau d'hydratation et/ou de l'acide carbonique combiné qu'elle contient. Il se fait, comme tous les suivants, à l'état fluidisé. La poudre y est introduite du stade précédent par tout moyen réduisant le plus possible les pertes clé chaleur sensible, ce qui est particulièrement facile si le séchage a été fait par fluidisation dans un étage situé au-dessus du présent stade. On peut, en particulier, appliquer ici, comme aux antres passages de la poudre d'un étage à l'autre, les détails constructifs décrits dans le brevet N 290580.
Le gaz vient du stade sui- vaut après un réchauffage éventuel par com bustion de tout ou partie des composants combustibles qu'il contient encore ou par tout autre moyen de chauffage direct ou indirect. Cette déshydratation et/ou cette décarbonata tion, pour être complètes, doivent se faire à des températures de l'ordre de 200 à 400 suivant les minerais et suivant l'équilibre thermique général de l'appareil. Dans le cas de minerais formés d'oxyde de fer non hydraté (hématite par exemple), ce stade est remplacé par un stade de réchauffage entre le séchage et la réduction de l'oxyde ferrique qui forme le stade suivant.
Le quatrième stade reçoit la poudre sortant du troisième stade et comporte, toujours à l'état fluidisé, la réduction de l'oxyde ferrique en oxyde magnétique. Cette réaction, pratique ment irréversible, se fait à une température de 500 à 700 , et le gaz qui en sort doit con tenir une quantité de gaz réducteurs comprise entre les limites suivantes Limite supérieure: Les rapports oxyde de carbone: gaz carbonique et hydrogène: vapeur d'eau doivent être tels que, pour la tempéra ture envisagée, on soit certainement dans la zone des diagrammes d'équilibre (réduction par l'hydrogène, fig.1; par l'oxyde de carbone.
fig. 2) donnant l'état. d'oxydation du fer en fonction de la température et de la composi tion des gaz en présence, où seul l'oxyde magnétique est en équilibre avec les gaz sor tants.
Limite inférieure: Peut être théoriquement une teneur nulle en gaz réducteurs, mais il est préférable de laisser de ceux-ci une quantité telle que, par leur combustion à l'entrée du stade de déshydratation, ils dégagent. une quan tité de chaleur suffisante pour cette opération.
Sur les fig. 1 et 2, la composition du gaz sortant de ce quatrième stade est représentée par la. zone hachurée 1 qui tient, compte pour la réduction par l'oxyde de carbone de 1 a nécessité d'éviter la précipitation de carbone. Cette même précaution a été prise pour les zones des stades suivants. Cette composition détermine naturellement les limites de la com position du gaz entrant. dans le quatrième stade et provenant du stade suivant, après avoir éventuellement subi une combustion partielle pour qu'ils puissent céder dans le quatrième stade la quantité clé chaleur néces saire au maintien de la température voulue. On pourrait, du reste, maintenir ce quatrième stade à la température voulue par tout autre moyen, chauffage extérieur ou chauffage indi rect du gaz, par exemple.
Le cinquième stade reçoit la poudre prove nant du quatrième stade et comporte, toujours à l'état fluidisé, la réduction de l'oxyde magné tique en oxyde ferreux. Cette réaction se fait à une température de 600 à 800 . Le gaz qui sort du présent stade, passant au quatrième stade, a, par conséquent, une composition déterminée. comme dit ci-dessus. Il faudra d'ailleurs vérifier que ce gaz sortant a une composition telle qu'il soit en équilibre seule ment avec l'oxyde ferreux aux températures envisagées pour ce cinquième stade (zone hachurée 2 des fig. 1 et 2). Le gaz qui entre dans le présent stade n'a pas besoin d'avoir une très forte teneur en gaz réducteurs, comme le montrent les diagranmmes d'équilibre (les fig. 1 et 2.
On pourra donc se servir entre autres de gaz pauvre (gaz de gazogène), éventuellement additionné de gaz provenant du stade suivant. Le gaz pauvre a l'avantage d'être facile à produire avec n'importe quel combustible et d'être le gaz dans lequel les composants réducteurs reviennent, à condi tions égales, le moins cher. D'ailleurs, on pour rait employer tout autre gaz réducteur que le gax pauvre pour ee cinquième stade, ou ne pas utiliser le gaz non recyclé du stade sui vant, gaz qui peut être employé ailleurs le cas échéant. Une partie du gaz entrant est brûlée à l'entrée clé ce cinquième stade pour que l'ensemble soit à une température telle que ce gaz puisse céder la chaleur nécessaire à maintenir ce stade à la température voulue.
On peut d'ailleurs envisager tout autre moyen direct ou indirect de chauffer ce gaz ou ce stade à la température voulue.
Le sixième stade comporte, toujours à l'état fluidisé, la réduction de l'oxyde ferreux en fer métallique. Cette réaction se fait à une température de 700 à 1000 . 1l est inutile d'augmenter la température au-delà de cette limite, car on peut risquer, suivant le reste de gangue qui accompagne encore le fer, un début de ramollissement qui provoquerait des agglomérations de grains, nuisant ainsi consi dérablement à la fluidisation et pouvant même, dans le cas extrême, la rendre impos sible.
Avec d'autres minerais, ce risque n'existe pas, mais on n'a, malgré tout, pas intérêt à employer cles températures trop élevées, qui, si elles réduisent quelque peu la durée de la réaction, nécessitent dles qualités spéciales de réfractaires et dles modes dle cons truction inutilement compliqués. Le gaz qui sort de ce stade doit être, d'après les dia grammes d'équilibre, encore riche en gaz réducteurs (zone hachurée 3 des fig. 1 et 2).
Si on utilise pour ce stade un autre gaz que du gaz pauvre (gaz de gazogène), il est donc préférable de ne pas l'employer dans les stades précédents mais, après condensation de la vapeur d'eau et enlèvement du gaz carbonique formés par la réaction, de le recycler avec une certaine proportion clé gaz frais, la partie en excès du gaz étant seule envoyée aux stades précédents.
On peut d'ailleurs utiliser le gaz sortant du sixième stade de toute autre manière que celle indiquée ci-dessus qui est, à première vue et en général, la plus indi quée pour l'économie du procédé. En parti culier,
on peut utiliser tout ou partie du gaz en l'envoyant dans un gazogène où l'anhydride carbonique et la vapeur d'eau qu'il contient seraient réduits, donnant ainsi une nouvelle quantité clé gaz utilisable, par exemple à la réduction de ce sixième stade.
On éviterait ainsi l'utilisation de vapeur extérieure pour la fabrication du gaz à l'eau et la décarbonata tion, toujours onéreuse, du gaz sortant. Il est nécessaire de récupérer la chaleur sensible du gaz sortant au moyen du -,az entrant, et de briîler une petite quantité de eelui-ei pour fournir la chaleur nécessaire au maintien de ce stade à la température voulue. On pourrait naturellement ebauffer ce gaz ou ce stade par tout autre moyen direct ou indirect.
Le gaz à utiliser pour ce stade peut être nimporte quel gaz contenant une proportion suffisante dle gaz réducteurs, le gaz à l'eau bleu parais sant, techniquement et économiquement, le plus indiqué à cause de sa haute teneur en hydrogène et oxyde de carbone. Dans certains cas, en particulier si l'on dispose d'une abon dante énergie électrique, on pourrait aussi envisager l'emploi pour cette réduction d'hydrogène électrolytique. Le gaz pauvre peut aussi être employé, mais sa très forte teneur en inertes obligerait à l'utilisation d'appareils très volumineux et il ne faudrait pas songer à un recyclage, mais simplement utiliser le gaz sortant pour les autres réduc tions.
La limite du recyclage est un compro mis entre l'utilisation la plus poussée du gaz, le risque de dépôt de carbone et les dimen sions des appareils qui augmentent, forcément avec la proportion de gaz recyclé, la teneur de celui-ci en gaz inertes, azote, argon, etc., augmentant avec cette proportion. Si on part (je gaz à très faible teneur en inertes et si on ne chauffe pas le gaz par combustion directe, on pourra naturellement adopter des taux de recyclage très élevés. Un calcul facile montre qlue cette augmentation des dimensions des appareils devient brutale à partir d'une cer taine proportion de gaz recyclé, proportion qlui varie d'ailleurs avec la composition du gaz initial et avec le mode de chauffage prévu.
De ce dernier stade, la poudre de fer réduit, très poreux et très réactif, contenant encore une grande partie des impuretés ini tiales du minerai épuré, peut être introduite directement dans un four d'aciérie où on utili sera ainsi sa chaleur sensible. Pour une marche continue, indispensable à l'appareil de fluidisation il faudra naturellement soit deux fours au moins, soit un four et un réservoir (le stockage de la poudre chaude puisque les fours d'aciérie ont une marche discontinue. ()n pourrait aussi refroidir la poudre dans mie série d'étages de fluidisation, pour en récupérer la. chaleur sensible.
Ce refroidisse ment devrait être fait avec un gaz neutre, azote par exemple, ou avec de l'hydrogène, pour éviter toute réoxydation ou tout dépôt <B>(le</B> carbone sur le fer au cours clé cette opé- ration, la. poudre obtenue étant très réactive du fait de sa réduction à basse température.
Pour introduire cette poudre de fer dans un bain de fusion sans avoir d'ennuis, il faudra l'introduire au fond du bain par tout moyen approprié, par exemple un tube en matière réfractaire convenable plongeant dans le bain. On peut aussi prévoir un étage sup plémentaire où se ferait un frittage provo quant une agglomération de la poudre sous forme de granules faciles à introduire dans le bain de fusion. Pour cela, on peut faire arriver la. poudre de fer réduite dans une zone en forme de pyramide ou de cône, la pointe en bas, pointe par laquelle on intro duit un courant de gaz, par exemple, selon les indications du brevet N 290580. Le gaz à introduire est naturellement un gaz réduc teur dont une partie est brûlée par une intro duction d'air chaud pour maintenir la tempé rature nécessaire au frittage (plus de 1000 à 1300 ).
Les particules, au fur et à mesure de leur agglomération, descendent vers la pointe inférieure car il leur faut, pour être mainte nues en suspension, une vitesse de gaz de plus en plus grande. Les particules agglo mérées arrivant au fond sont extraites par tout moyen voulu et peuvent être introduites directement dans- un four d'aciérie qui utili sera ainsi leur chaleur sensible ou être refroidies, par exemple en descendant dans un refroidisseur en forme de colonne, en. contre-courant d'un gaz réducteur qui se réchauffe à leur contact. On obtient ainsi des boulettes de fer réduit relativement peu réac tif du fait du frittage et qui peuvent donc être manipulées sans précautions spéciales.
Les =gaz utilisés entrent froids dans l'ins- ta.llation, et sont comprimés au moyen d'appa reils adéquats, à travers les divers échangeurs, brûleurs et stades de la colonne de fluidisa- tion. Pour éviter qu'ils ne transmettent du soufre au minerai, il faut naturellement les épurer au préalable.
La fig. 3 est un schéma général du procédé appliqué à un minerai du genre minette, en utilisant du gaz à l'eau bleu épuré pour la réduction de l'oxyde ferreux, et du gaz pauvre épuré pour le reste de l'installation, avec addition de la partie non recyclée du gaz décarbonaté provenant de la réduction de l'oxyde ferreux. La disposition représentée de tous les étages, les uns sous les autres, permet une circulation du minerai par simple gravité et presque sans pertes de chaleur, mais il se pourrait que dans certains cas on ait intérêt à adopter une autre disposition. Tous les appareils chauds sont naturellement calori fugés pour éviter toute perte de chaleur inu tile et ainsi améliorer le bilan thermique de l'opération.
Dans cette fig. 3, 1 est le sixième stade qui est prévu en deux étages successifs 2 et 3 pour réduire au maximum la proportion d'oxyde ferreux non réduit dans le produit final. Comme le mélange de la poudre dans un étage fluidisé est pratiqement parfait, il fau drait, en utilisant un seul étage, un temps moyen de séjour de la poudre relativement considérable pour que des particules lnon réduites n'échappent pas à la sortie de l'appa reil car la réduction finale est relativement lente. Avec deux étages ou plus, on montre, facilement que ce temps moyen de séjour de la poudre peut être considérablement réduit. Ceci a l'avantage de permettre l'emploi de couches fluides plus minces et donc de dimi nuer la perte de charge et, par conséquent, les frais de compression du gaz.
Dans ce sixième stade, la poudre, provenant du stade précédent, est introduite par 4 dans la zone supérieure 2 d'où elle passe par un tube 5 dans la zone inférieure 3 d'où elle sort par 6. 4, 5 et 6 sont. des tubes fonctionnant comme trop-plein, mais empêchant, parce qu'ils restent pleins de poudre, le passage du gaz à travers eux. Ces tubes peuvent être utile ment réalisés, comme indiqué dans le brevet précipité, de même que les autres tuyaute ries (43, 44, 30, 25) ayant la même fonction. On n'a pas représenté ici le traitement ulté rieur de la poudre réduite pour en faire de l'acier non plus que son frittage éventuel.
Le gaz à l'eau épuré, comprimé dans le com presseur 7 avec le gaz recyclé sortant de la décarbonatation 8, passe dans l'échangeur 9 où il récupère la plus grande partie de la chaleur sensible du gaz sortant. De cet échan geur, la quantité voulue du gaz est dirigée vers un brûleur 10 où il brûle avec de l'air comprimé par le compresseur 71 et réchauffé lui aussi dans l'échangeur 9. Les gaz brûlé sortant de 10 se mélangent au reste du gaz et le réchauffent dans le foyer 12, d'où ils passent par une grille de répartition 13 clans la zone 3 puis, par une autre grille 14, dans la zone 2. Ces grilles de répartition peuvent avantageusement être réalisées, comme indiqué dans le brevet N 290580, comme d'ailleurs les autres grilles de répartition de la fig. 3 (29, 31, 37, 46, 47).
De cet étage de réduc tion finale, les gaz sortent par un cyclone 1 5 séparant les poussières entraînées, ou par tout autre dispositif permettant d'obtenir un résul tat analogue, et les réintroduisant dans J'étage 2 (ou éventuellement 3), passent dans l'échan geur 9 puis dans un réfrigérant à eau<B>1-6,</B> qui peut, être direct ou indirect, l'eau froide arri vant. en 17, l'eau chaude sortant en 18. On peut aussi envisager de remplacer tout 'ou partie de ce réfrigérant par un échangeur où le gaz transmettrait le reste de sa chaleur sensible à l'air employé pour les autres com bustions.
Le gaz froid est ensuite décarbonaté en S par lavage au moyen d'une solution de carbonates alcalins, de bases organiques, etc., arrivant par 19 et sortant par 20, ou par tout autre moyen. 1,e gaz décarbonaté est envoyé en partie pal, 21 clans le circuit de gaz pauvre dont il sera question plus bas, en partie par 22 clans le circuit de gaz à l'eau où il est. ainsi recyclé.
Le cinquième stade 23 reçoit la. poudre du quatrième stade 2-1 par l'intermédiaire du tube 25. Le gaz pauvre avec le gaz décarbonaté non reci-clé est. envoyé au cinquième stade par le compresseur 26. Une partie de ce gaz est brûlé avec l'air venant du compresseur 11 dans le brûleur 27 et les gaz brûlés se mélangent an reste du gaz dans le foyer 28 d'où ils passent dans l'enceinte 23 par l'intermédiaire d'une grille de répartition 29.
Le quatrième stade 2-1 reçoit la poudre déshydratée sortant du troi sième stade par le tube 30 et le gaz venbnt élu cinquième stade par la grille de réparti tion 31. De l'air peut être introduit par le tube 32 dans ce stade pour brûler une partie des gaz et dégager la chaleur nécessaire au maintien de la température de réaction. Le gaz sort de ce stade par le tube 33 et se rend dans un brûleur 34 suivi d'un foyer 35, où t out ou partie des gaz combustibles qu'il contient encore est brûlé avec de l'air venant du com presseur 11.
Une partie des gaz brûlés passe au stade de déshydratation 36 par une grille dle répartition 37, un autre partie est dériv ée vers le stade de séchage 38 par une chaudière 39 permettant de récupérer l'excès de chaleur sensible élu gaz sous forme de vapeur sortant par 45. lia poudre venant du stockage 40, ou directement de l'atelier de préparation du minerai, pour arriver au stade de préchauf fage 41 par le tube 42, passe de celui-ci au stade de séchage 38 par le tube 43 puis au stade (le déshydratation 36 par le tube 44.
Le gaz passe du stade de déshydratation 36 par la grille de répartition 46 au stade de séchage 3S, puis, par la grille 47 au stade de pré- elrauffage 41 et enfin à la cheminée (non figurée) par le cyclone 48 où sont séparées, et réintroduites en 41, les poussières qu'il pourrait entraîner. Ce cyclone peut naturelle ment être remplacé par tout autre appareil donnant des résultats analogues. Le stade de préparation du minerai n'est pas représenté sur la figure, car il est trop variable en fonc tion dlu minerai utilisé.
Les essais montrent qu'avec les tempéra tures envisagées, les durées de réaction sont. suffisamment brèves pour permettre l'emploi (le couches fluidisées d'une épaisseur assez faible pour éviter des pertes de charge trop élevées.
Une installation bien conçue doit. per mettre, d'après les calculs, une économie de '?0 à. 401/o de combustibles par rapport à la fabrication de fonte au haut fourneau, la fabrication de l'acier n'étant pas comprise dans ces chiffres, non plus que la préparation élu minerai, les additions au lit de fusion du :faut fourneau, non plus que le coût supplé mentaire pour celui-ci découlant de l'emploi (le eoke métallurgique alois que le procédé selon l'invention permet l'emploi de n'importe quel combustible pouvant être gazéifié.
A capacité égale, les investissements sont aussi plus réduits pour l'installation prévue ci-des sus que pour le haut fourneau de capacité égale, la différence étant d'autant plus mar quée que la capacité est plus faible.
Pour éviter que l'emploi de couches de poudre trop minces ne provoque des talus, la poudre se mettant. en tas d'un côté et le gaz passant dans l'autre, on peut utiliser des cloi sons verticales qui, divisant la couche fluidisée en une série de compartiments de faible section, empêcheront. complètement ce phénomène de se produire; le brevet N 290580 donne les indications voulues pour la disposition de ces cloisons verticales.
Dans certains cas, il peut être intéressant d'envisager de faire les opérations de rédue- tion, et particulièrement la réduction finale, sous une pression nettement. plus élevée que la pression atmosphérique, la vitesse de réac tion étant alors plus grande. On augmente évidemment les frais de compression des gaz, ce qui, suivant le type de gaz utilisé et. d'appa reil de production de gaz, peut être une dépense assez peu sensible, mais on augmente fortement le débit d'un appareil donné puis que, en conservant la même vitesse linéaire et donc à peu près les mêmes conditions de fluidisation, on augmente le débit de gaz à.
peu près proportionnellement à la pression. Cet emploi de la pression réduit donc le coût et l'encombrement de l'appareillage dans des proportions sensibles, si bien qu'il peut être intéressant de l'envisager dans certains cas malgré la complication supplémentaire des dispositifs de chargement et de vidange.