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" Procédé et appareil pour la production de fer et d'acier ".
La présente invention a trait à on procédé et à un appareil pour la prodaction directe de fer et d'auier et d'alliages ferreux au four électrique, comportant l'emploi comme matières premières de minerais oxydés et de substances rédactrices. Par l'expression " mine- rais oxydes" on comprend autant les minerais de fer or- dinaires que les produits résidaaires et les sous-pro- duits d'autres procédés, tels que lescendres de pyrites, les résidas contenant des oxydes métalliques, etc...
Les substances réductrices consistant de préférence en carbone ou en matières contenant da carbone, mais peuvent être remplacées en tout ou en partie par d'au- tres agents rédacteurs, tels que le ferro-manganèse,
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le ferro-silioiurn le ferro-1l1oiam-alamini ou. l'a- luminium, etc.. Pour 1 'exécution du. procédé, on peut
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employer n'importe quel four électrique, dont le foyer peut être isolé de l'air extérieur et dans lequel on peut, par conséquent, entretenir une atmosphère, ré-
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dtlutrice.
Cependant los fours qui se prêtent la mieux ho l'exécution du prouda(i sont omix comportant tino ou plusieurs électrodes descendant dans le four au tra- vers de la voûte supérieure, et qui peuvent être remon- tées et descendues par rapport au bain , ce qui fait que la chaleur peut être réglée à volonté dans les di- verses parties du bain ou du four.
Pour la production de fer et d'acier, de cette ma- nière, il existe an procédé suivant lequel on réduit et on fond une charge constituée par an mélange intime et homogène de minerai broyé en petits grains et d'une substance rédactrice également broyée en petits grains ce mélange étant, par an traitement approprié, trans- formé sous une forme telle que les petits grains de
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rainnrii nt de su,l,atnnoa rÓdt1.utriuCI ont été fixés dana leurs positions mutuelles.
Pour obtenir du fer de par- ticulièrement bonne qualité, par exemple du fer ayant ane très faible teneur en carbone de 0.02 à 0.04 %, ou. des alliages à haute teneur en fer ou en acier, de qua- lité supérieure, ainsi que des alliages ferreux ayant une très faible teneur en carbone, ce procédé convient parfaitement, Mais, lorsqu'il s'agit de fer et d'acier ordinaire ou d'alliage d'acier à faible pourcentage, par exemple de la qualité ordinaire da commerce, de com- position plus ou.
moins bonne, ce procédé est inutilement coûteux, et cela par suite du broyage, qui doit être nécessairement poassé très loin , tant du minerai que de la substance rédactrice, de la transformation de la charge en briquettes ou en d'autres morceaux, et du traitement ultérieur de ces briquettes ou morceaux , dans le but de fixer les positions mutuelles des grains.
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Le procédé connu. est en effet, basé sur ce principe juste, par lui-même que chaque petit grain du minerai doit avoir immédiatement auprès de lui pour sa rédaction , la quotité voulue de substance rédactrice, et que les briquettes ou morceaux doivent être établis de telle sorte qu'ils soient empêchés de se morceler avant que la réduction soit pratiquement terminée, car sans cela il pourrait se produire des'réactions secondaires in- contrôlables, et le charbon de réduction pourrait faci- lement être entrainé par les gaz fermés.
Il a toutefois été démontré que le broyage poussé aussi loin, du minerai et de la substance réductrice, ainsi que le traitement ultérieur de la/charge dans le bat de fixer les positions mutuelles des grains ne sont pas absolument nécessaires, vu qu'on peut procéder d'une manière moins coûteuse et atteindre tout aussi bien le résultat cherché, c'est-à-dire obtenir du fer doux ou de 1* acier immédiatement en partant du minerai.
Ceci est obtenu, suivant l'invention, par suite de ce que les matières premières, c'est-à-dire le mine- rai et l'agent réducteur, en quantités mesurées pour effectuer la réduction du minerai et correspondant à la teneur désirée en carbone du produit, sont introduites dans le four sur un bain de Initier, en uns couche relu- tivement mince, et sont réduiles et :Pondues sur ce bnin de laitier à l'aide de chaleur dégagée entièrement ou partiellement dans le laitier, sous forme de chaleur de résistance électrique, la composition et l'introduction des matières premières, ainsi que l'exploitation du foui, étant réglées do tollo aorte qu'il sa forme sur le laitier une pellicule portant les matières premières.
Par suite de ce fait que la plus grande partie de la chaleur amenée au bain par les électrodes est consom- mée à la usurface du.'bain de laitier, la surface devient
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plas froide que' le restant da bain, et il se forma sur le laitier une couche figée, relativement dore oa tenace, aux endroits où se trouve la charge, cette couche oa pellicule étant suffisamment forte pour supporter les matières premières, pourvu, que la chaleur électrique soit amenée en conséquence, et que la composition et 1T introduction des matières premières soit réglée de telle sorte que l'épaisseur de la cou- che de charge ne devienne pas trop grande.
En raison de ce que la surface du. laitier est relativement tenace, il est possible d'employer da minerai et du charbon en morceaux relativement gros, et il en résulte qu'an fin broyage des matières pre- mières devient inutile. Ceci s'applique particulière- ment lorsque le poids d'encombrement du. minerai ou da charbon est relativement faible, par exemple lorsque le minerai se présente sous la forme d'une coulée transformée en nodules, d'une coulée grillée ou. bri- qaetée et brûlée, c'est-à-dire d'an produit poreux.
Toutefois, pour être certain que la surface da laitier est à même de supporter les matières premières, il est avantageux d'introduire le minerai et éventuellement aussi l'agent réducteur, par exemple le charbon, dans le four en grains relativement petits, ayant par exem- ple au plus des dimonsions variant entra celles d'un pois et d'une noix.
Plus le broyage du minerai et l'agent rédacteur est poassé, plas complètement et plus rapidement s'effectue la transformation dans le foar, et plus faible est la tendance du. minerai à se séparer de la matière contenant du. carbone et à s'enfoncer dans le laitier, Toutefois, la matière contenant du. carbone est entrainée plus facilement par les gaz formés, plus elle est à grains fins, et
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@ plas elle est légère, et c'est pourquoi le broyage, - quand on emploie du charbon de bois, ne doit pas être poussé plus loin que les dimensions de l'orge. eu. du sable, par exemple. Quand on emploie des charbons plus lourds, par exemple do la houille et de l'anthracite, on peut adopter des grains plus petits, sans courir le risque de voir le charbon entraîne par le gaz .
Dans certaines circonstances il peut être avanta- geux d'introduire dans le four, en même temps, que les matières premières ou à part de celles-ci une ou. plusieurs substances de composition telle qu'elles augmentent la force portante da la surface du laitier, c'est-à-dire susceptibles derendre le laitier plus tenace ou moins fluide. La nature de la substance ou des substances à employer dans ce but dans chaque cas particulier dépend de la nature des pierres contenues dans le minerai et de la composition des cendres du charbon. Comme substances appropriées à cet égard, on peut citer la chaux, la dolomie, le quartz', le sable etc...
L'introduction de la charge dans le four doit de préférence être interrompue, ou être faite à de courts intervalles, de manière à obtenir une réduction unifor- me, et par suite un dégagement de gaz uniforme, un service et une consommation de courant réguliers. Dans ce but, les dispositifs d'introduction doivent être prévus pour l'entrainement mécanique et 6tre munie d'.organes de réglage tels quelles quantités de minerai et de substances rédactrices amenées par unité de temps peuvent être réglées efficacement par modifica- tion de la vitesse.
Le minerai peut être introduit à part de l'agent réducteur ou en mélange avec ce dernier l'introduction s'effectue de préférence de manière
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telle que les matières premières descendent mélangées ,sur on bain de laitier qui se trouve dans le four depuis le commencement ou. qui se forme au cours dé. la fasion, oa bien encore de telle sorte que l'agent rédac- teur vient se placer d'abord sur le laitier, et le mi- nerai par dessus l'agent rédacteur, éventuellement en alternant en plusieurs couches.
Par contre, lo mine- rai ne devra, de préférence, paa être introduit seul di- rectement sur le laitier, en tant qu'il ne soit pas spécifiquement plus léger que ce dernier, auquel cas la succession des coaches de minerai et de charbon est d'importance moindre.
Quand on emploie an agent rédacteur contenant du carbone, il se forme, au cours de la réduction dans le four, par saite de la rédaction du. minerai, du gaz qui consiste pour la plus grande partie en oxyde de carbone, Ce gaz possède, en raison de la température relativement élevée d et de sa haute teneur en oxyde de carbone, des propriétés fortement rédactrices, et il peut par suite être employé avec avantage pour le chauffage et la rédaction préalable da minerai au de- gré voulu, avant que le minerai soit introduit dans la chambre de fusion du four.
Ce chauffage et cette réduc- tion préalables peuvent s'effectuer avantageusement dans les dispositifs d'introduction du minerai ou dans an autre appareil quelconque, propre à remplir ce bat, et que le gaz parcourt en contact immédiat avec le rainerai. En particulier, quand le minerai a été chauf- fé au préalable à une température relativement élevée, par exemple 800- à 10000, il se produit rapidement une rédaction partielle du minerai, avec formation de b@oxyde de carbone provenant d'une partie de l'oxyde @
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de carbone du gaz .
Lorsque le minerai est en grains très fins, on dispose de préférence les organes d'in- troduction et les dispositifs de chauffage du minerai de telle sorte que le minerai se trouve en couches minces, par exemple sur des surfaces inclinées sur l'intérieur du four ou un dispositif analogue, et pré- sente au gaz une grande surface pour le chauffage et la rédaction, de telle aorte que le mineraise trou- ve réduit entièrement ou partiellement, avant de des- cendre sur le bain de laitier et d'y être fonda.
Il est clair que quand le minerai a été soumis à une réduction préalable dans les appareils d'introduc- tion ou dans un autre four ou quelconque, avant d'ar- river dans la chambre proprement dite du four électri- que, la quantité, qui doit lui être ajoutée, de matière contenant du carbone et éventuellement, d'un autre agent réducteur, doit être réduite en conséquence, de telle sorte qu'à chaque coulée on n'introduit au total dans le four que la Quantité de substance réfractaires qui est nécessaire pour effectuer la réduction du mine- rai, ainsi que pour la formation du charbon du métal au degré qu'on se propose.
Avant que l'agent rédacteur ne pénètre dans le four, il peut, quand c'est nécessaire, être réchauffé en faisant passer une partie appropriée du gaz par les appareils d'introduction de l'agent rédacteur, en oon- tact à immédiat avec ce dernier. Cette tiuantité de gaz est de préférence mesurée de telle sorte qu'il n'y a qu'une petite partie de la quantité totale, par exem- ple, 5 à 15 %, qui passe par ces appareils d'introduc- tion, tandis que la pltzs grande partie passe par les appareils d'introduction du minerai. La quantité tout entière de gaz peut naturellement aussi être conduite
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dans les appareils d'introduction de minerai.
Lorsque le minerai, ainsi que l'agent rédacteur, sont intro- duits sous forme de grains très fins, le gaz peut évi- demment être prélevé au four par un orifice particulier de sortie du gnz, qui peut à part cela servir de soupa- pe de sûreté, lorsque le gaz, pour on motif quelcon- que, ne peut pas passer en traversant les appareils d'introduction.
Le gaz venant des appareils D'introduction est employé de préférence entièrement ou partiellement, au chauffage et éventuellement au grillage du minerai, avant que ce minerai n'arrive dans les appareils/d'in troduction. Dans ce but, on emploiera avec avantage un foar rotatif ou an dispositif analogue, par lequel le gaz amené en contact avec les flammes ou les gaz de fumée produite par la combustion du gaz à l'air. Suivant les quantités de gaz et d'air employées le minerai sera ainsi réchauffé et en outre grillé.
Dans ce dernier cas une grande partie de la teneur en soufre da minerai est également éliminée, ce qui est avantageux pour la qualité du métal produit. De l'ap- pareil servant au réchauffage et, éventuellement au grillage du minerai, le minerai est amené, en évitant autant que possible les pertes de chaleur , aux appa- rail 'introduction da four, danslesquels il arrive à haute température et est par suite facile à réduire.
Il est évident que pour le ré chauffage et le grillage, on peut aussi employer un autre combustible que le gaz provenant de la réduction dans le four ou, éventuelle- ment, des appareils d'introduction ou de l'appareil servant au réchauffage préalable du minerai . Le réchauffage peut être combiné avec an procédé pour la transformation du minerai en nodules, éventuellement
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en employant un liant approprié, par exemple du verre soluble ou du lait de chaux, ou une antre addition.
Le grillage, qui est de préférence combiné avec un brû- lage du. minerai , auquel celai-ci se présente sons for- me de grains fins, doit être exécuté de telle sorte que le minerai ne présente pas de balles ou morceaux absolument trop gras, Una division en grains variant de la grandeur d'un pois à celle d'une noix est celle qui convient le mieux pour le procédé de l'in- vent ion .
Tendant la réduction, on fait marcher de préféren- ce le four de telle sorte que l'électrode, ou les élec- trodes;sont relevées et sont seulement en contact avec le bain de laitier, ou disposées au-dessus de ce bain.
Alors, la plus grande arrivée de chaleur s'effectuera à la surface du laitier, où la consommation de cha- leur est aussi la plus grande en raison de ce que c'est en cet endroit que se fait la rédaction. Si la température du métal et de la couche inférieure de lai- tier devient ainsi trop basse, on peut faire marcher le four, du moins temporairement, de manière à ce que l'é- lectrode ou les électrodes plongeant dans le laitier , pour augmenter l'arrivée de chaleur vers le fond. Si le four est muni d'une électrode de fond ou d'un fond conduc- tour, la chaleur au fond peut être augmentée en in- tercalant cette électrode de fond, au moins temporaire- ment, dans la distribution électrique, de telle sorte que le courant entre et sort en passant par le fond.
Quand une quantité suffisante de métal a été rédui- te et s'ost amassée au fond du four, poux, qu'on puisse pratiquer une coulée, on peut vider le four immédiate- ment, suivant la température du métal et du laitier, oa ou bien on peut faire marcher le four à chaud, pour rédai
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re le minerai qui pourrait ne pas l'être encore, et poar diminuer, dans la mesure voulue, la teneur en fer du laitier, ainsique poar obtenir la température du métal et du laitier convenant pour la coulée.
Au cours de la marche à chaud du foar, les électro- des peuvent être maintenues dans la même position que pendant la rédaction , ou bien elles peuvent, suivant les circonstances, être relevées ou. abaissées, de manière à chauffer plus fortement soit la partie supé- rieure, soit la partie inférieure du bain de latier, Lorsque les électrodes sont plongées aussi loin que pos- sible dans le bain de laitier, c'est la partie du bain de laitier qui est en contact avec le métal qui est la plus fortement échauffée, ce qui a pour effet d'augmen- -ter également la température du métal.
Si les électrodes sont maintenues en contact avec la surface du laitier ou. au-dessus de cette surface, c'est la partie supérieu- re du bain de laitier qui sera la pins fortement échauf- fée, les oxydes de fer en présence dans le laitier étant réduite par des agents rédacteurs éventuellement présents dans le bain de laitier ou. introduits spécialement . Avant la marche à chaud, on peat naturellement prélever d'a- bord ane partie appropriée du laitier.
Pour empêcher que, quand on emplois clou éloectrodes en ahnrbon, le métal n'absorbe du. carbone de ces électrodes, il faudra que, au cours de la réduction, l'introduction de la charge s'effectue de telle sorte que le minerai vienne aussi peu. que possible en contact avec les électrodes, Ceci peut être obtenu, u' en réglant l'alimentation en conséquence, et en faisant marcher le foar, comme c'est indiqué plus haut, pendant la rédaction avec les électrodes relevées au-dessus du bain de laitier, c'est- à-dire comme four à arc.
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lorsque l'opération est terminée, en ce qui con- cerne la rédaction du minerai et, éventuellement, du lai- tier, le fer peut, ou bien être immédiatement prélevé, ou bien être affiné d'une manière connue, par exemple être soumis à un procédé de déphosphoration et de désul- faration, être désoxydé ou entrer dans la composition d'un alliage par des additions appropriées. Ces opéra- tions de finissage du. métal peuvent être pratiquées dans un four électrique, convenant mieux pour cela que le four de rédaction, par transfert du métal dans cet au- tre four, soit directement, soit par l'intermédiaire d'une poche de coulée ou. d'un équivalent.
Lorsqu-'on prélève au four du. métal terminé, on peut ou 'bien laisser une partie da laitier sans le four, ce laitier formant le bain au. commencement de la coulée suivante, ou bien on peut vider complètement le four, de telle sorte que le fond devient accessible pour des réparations éventuelles, Dans ce dernier cas, on intro- duit de préférence dans le four, avant la coulée sui- vante, une quantité appropriée de laitier liquide, re- venant, par exemple du dernier prélèvement, pour la for- mation d'un bain de laitier, Ceci au. également pour ef- fet de protéger le fond du. four au commencement de la coulée..
Dans la fabrication de fer et d'acier susceptibles d'être forge, en coulées séparées, suivant la présente invention, en employant du. minerai et une matière con- tenant da carbone, et éventuellement d'autres agents rédacteurs sous forme de morceaux ou de grains, il est avantageux que pendant la première partie de chaque coulée, la quantité d'agent rédacteur introduit, com- posé entièrement ou partiellement de matière contenant du carbone, soit plus petite que la quantité théorique-
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ment nécessaire pour obtenir la rédaction complète ?Le la quantité de minerai simultanément introduite, et que pendant la dernière partie de la coulée,
la quantité dtagent rédacteur introduite soit plus élevée que la quantité théoriquement nécessaire pour obtenir la rédac- tion complète de la quantité de minerai simultanément introduite.
Lorsqu'on travaille notamment avec une charge de faible densité, dans laquelle les grains de minerai et de charbon ne sont pas solidement réanis les uns aux autres aa cours de la rédaction, et lorsqu'on emploie pendant tout le temps de la coulée des quantités théori- qaement mesa.rées du produit contenant du carbone, on court le risque d'obtenir des produits ayant une teneur en carbone indéterminée, et des laitiers riches en fer.
Quand on emploie une charge composée de minerai en gros morceaux et d'en agent rédacteur en gros morceaux, le contact entre ces matières est insuffisant, de telle sorte qu'au fond du fer, on obtient an fer ou un -acier ayant une teneur en carbone plus élevée que celle prévue et au-dessus, an laitier riche en oxydes de fer, qui ne petit absorber que lentement une partie plus oa moins grande de l'excès de carbone.
Lorsque la charge se pré- sente sous forme d'an mélange intime, à grains fins, mais non aggloméré, de minerai et d'agent réducteur, les con- ditions sont évidemment plus avantageuses pour obtenir une transformation complète, mais dans ce cas il reste le risque qu'une quantité notable, et, ce qui est encore pis, non contrôlable de-légers petits grains dé charbon soit entraînée par les gaz provenant de la réduction, oe qui conduit h un produit dont la teneur en carbone ne peut pas être contrôlée d'avance, et à une grande perte de fer dans le laitier.
En outre, on petit, dans an cas semblable, utiliser à peine la chaleur et les propriétés
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rédactrices da gaz pour le réchauffage préalable des ma- tières premières' et, éventuellement, pour la rédaction préalable du minerai, car il est difficile pour le gaz de ae créer an chemin du. travers des appareils sorvant à l'introduction du minerai et du charbon.
Par 'contre, lorsque l'introdaction de la charge, c'est-à-dire da minerai et delà matière contenant da carbone s'effectue avec an déficit de charbon pendant la première partie de la coulée, et avec un excès de charbon pendant la dernière partie de cette coulée, on obtient un résultat différent. pendant la première par- tie de la coulée, il se forme au. fond da four un fer pauvre en carbone et, au-dessus, un laitier riche en oxyde de fer, Pendant la dernière partie de la coulée, en raison de l'excès de charbon qu'il y a dans la char- ge, il se forme du.
fer ayant une teneur plas élevée en carbone, qui entraine une partie de l'oxygène du fer légèrement sur oxydé provenant de la première partie de la coulée, en même temps que ce dernier fer est carbo- nisé, tandis qu'en outre une grande quantité des oxydes de fer présents dans le laitier, principalement les oxy- dules, est réduite par la carbone en excès contenu dans la charge.
Particulièrement quand on emploie comme charge fi- nale, éventuellement après la charge riche en carbone., uniquement, du charbon ou. des matières contenant du. car- bone, par exemple du charbon de bois, du. coke , de l'an- thracite, coke de tourbe, des lignites, etc.. on obtient facilement un laitier ayant une faible teneur en oxydes métalliques. En calculant exactement la composition des Diverses charges, ainsi que les quantités des diverses matières, on peut donc, suivant la présente invention , tirer directement d'an minerai oxyde, on fer ou an acier qui n'est pas particulièrement riche en oxyde; sans que
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la perte de métal dans le laitier devienne particulière- ment important.
On obtient la teneur voulue en carbone da produit en subordonna it la quantité de matière conte- nant da parbone ou. la charge riche en carbone à introdai- re, à la quantité de métal qui se trouve dans le four.
Pendant la dorée de la coulée, il faudra déterminer par prélèvement d'un échantiollon, quelle est la quantité de carbone qui doit encore être ajoutée sous l'une oa l'autre forme, pour obtenir dans le produit final la teneur en carbone qadon désire.
La grandeur du déficit en carbone à employer pendant la première partie de la coulée, dépend entre autres de la réductibilité da minerai ainsi que de la grandear des morceaux du minerai et de l'agent rédacteur. La nature de la construction du. four peut également avoir une action à cet égard. Un déficit variant entre 0 et 10 , de pré- férence d'environ 5 % par rapport à la quantité théori- quement nécessaire, est généralement suffisant, mais pour uertains minerais, par exemple pour les minerais de fer contenant du titane, très difficiles à réduire , il peut être avantageux de porter ce déficit Jusque à 25% ou même à an chiffre.encore plus élevé.
De préférence, le déficit ne sera jamais inférieur 1 %. Lorsque le minerai est facile à séduire et lorsque l'agent rédacteur au moins ne pr4sente sous forme de grains fins, le défi- cit de la charge introduite peut cependant être réduit pratiquement à zéro, car dansce cas au cours de la ré- daction, il se produit réellement an déficit provenant de ce qu'une partie du charbon est entrainée par le gaz.
L'excès d'agent rédacteur pendant la dernière par- tie de la coulée, peut être maintenu à une voleur quel- conque voulue, mais il sera avantageusement réglé de tel- le sorte que le déficit employé pendant la première partie de la coulée sera compensé pr l'excès employé.
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pendant la dernière partie de la coulée, de telle sorte que, calculé sur le temps total de la coulée, la quan-
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tiré d'agent rédacteur introduite dans le four et y .-.'#;: ayant une action efficace correspond à la quantité de minerai introduite.
Pendant la première partie de la coulée, on peut
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employât* du. minorai oontonnat cl.u- pkpphxv oa riuha on phosphore, qeand le déficit en carbone est calculé de tLelle sorte que l'on obtient an fer ayant une teneur en carbone d'environ 0,10% et qu'une quantité suffisante de chaux est présente dans le laitier.
Le phosphore n'est pas alors réduit en même temps que le fer, mais il est absorbé par le laitier sous forme d'acide phos- phoriqae. Quand on sépare du fer le latier riche en phosphore ains: obtenu, on peut ajouter au fer, dans le mme foar ,ou dans an autre, éventuellement après qu'un nouveau laitier approprié a été formé au-dessus du bain de fer, une charge riche en carbone ou bien seulement ane matière contenant du carbone, de telle sorte que l'on obtient un fer ou un acier ayant la teneur an carbone voulue. Quand il s'agit de produire un fer ou an acier ayant une faible teneur en phosphore, il faut employer dans la charge plus riche en carbone, de préférence, du minerai pauvre en phosphore.
De cette ma- nière, on peut facilement produire, au moyen de minerai riche en phosphore, un fer ou. un acier pauvre en phos- phore, toutefois, alors la quantité de fer contenue dans le premier laitier est -perdue.
Pendant la première partie de la coulée, le laitier devient faeilement relativement fluide, et cela en rai- son de sa teneur relativement grande en oxydule de fer, de telle sorte qu'il peut difficilement supporter à sa surface la charge introduite. En particulier, les lourds
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grains oa morceaux de minerai ont ane tendance à s'en- foncer dans le laitier. Il est par suite avantageux* , pendant cette période, ainsi que cela à été dite plus haut, de rendre le laitier pins tenace en y introduisant en même temps que la charge, ou séparément, des substan- ces appropriées rendant le laitier moins fluide.
La manière indiquée ci-dessus de produire da fer
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et de l'acier en aruploytutt t I:! U'.H,tll:Jt.! lVt'1J.1Óil un QiI,r h 1'b at an excès de carbone, pendant des périodes successives de la coulée, peut être employée même quand la rédac- tion et la coulée ne sont pas effectuées pendant que la charge repose à la surface d'un bain de laitier, à l'in- térieur du four.
Comme exemple d'un appareillage approprié, pour la mise en pratique du procédé de l'invention sous sa for- me la plus complète, à savoir avec réchauffage préalable grillage et, éventuellement, transformation en nodules du minerai, ainsi que réduction préalable de celui-cé, une installation va être décrite ci-après, à laquelle le procédé ntest pas lié.
Ce système se compose d'un four rotatif dans lequel le minerai est grillé, ou transformé en nodales, ou seulement chauffé, et cela à l'aide de gaz provenant, par exemple du four réducteur et d'ou le minerai traité, passant par un appareil de transport approprié par exemple une vis sans fin , est amené à un appareil dans lequel le minerai subit une
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réduction préainble, pnr exemple par led gaz venant du four de réduction, Cet appareil peut, par exemple, être constitué par un four spécial, ou bien être constitué par l'appareil d'introduction du four électrique.
Quand on emploie un appareil spécial pour la réduction préala- ble, le minerai est amené par an dispositif approprié, par exemple une vis sans fin fermée , aux appareils d'in-
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troduction du minerai. Ces derniers peuvent, par exem- ple, se composer d'un ou de plusieurs puits qui sont munis à la partie inférieure, d'une ou plusieurs vis sans fin qui introduisent le minerai dans la chambre de fusion du. four. Comme four de fusion et de réduction on emploiera avantageusement un four électrique muni d'un-certain nombre d'électrodes pouvant être remontées ou abaissées par rapport au bain qui se trouve dans le four. La chambre de travail de ce four pouvant être fermée à l'atmosphère extérieure.
Le four peut naturel- lement être muni aussi d'une ou de plusieurs électrodes de fond, ou d'un fond conducteur de gente connu. En de- hors des dispositifs d'introduction du minerai, le four, quand l'agent réducteur n'est pas introduit en mélange avec le minerai, doit être pourvu d'an ou plusieurs appareils d'introduction pour l'agent réducteur, qui' peuvent être exécutée conformément aux appareils d'in- troduction du minerai. Tous les appareils d'introduc- tiondoivent être munis de dispositifs de transport mé- caniques réglables, pour l'introduction dans le four, des matières constituant la charge, de telle sorte que les quantités de matières de tout genre introduites .peu- vent être réglées.
Four le réglage du gaz provenant de la réduction, passant par chaque appareil d'introduction, on peut pré- voir à la partie supérieure de chacun de ces appareils Lui organe de sortie du gaz muni d'une soupape réglable ou d'un équivalent. Un ou plusieurs de ces organes de sortie du. gaz peuvent être reliés à une chambre de com- bastion du four rotatif, où le gaz cède, par combustion à l'air, la chaleur nécessaire pour le réchauffage, le grillage ou la transformation en nodules du minerai.
Comme avantage du procédé de l'invention, on a dé-
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jà fait ressortir que les matières premières ne doivent pas, ainsi que cela a été antérieurement considéré comme nécessaire, être d'abord broyées finement, et en- suite, éventuellement avec l'aide d'un liant, être trans- formées en briquettes oa en d'autres morceaux, les pe- tits grains de minerai et de l'agent rédacteur étant fixés dans leurs positions mutuelles. Il est toutefois évident que le procédé petit être exécuté aussi avec des briquettes ou des morceaux: de ce genre, pourvu que l'on prenne les mesures indiquées ci-dessus pour maintenir sur le laitier une pellicule suffisamment forte pour supporter les briquettes ou morceaux.
REVENDICATIONS.
1. Procédé pour la production directe de fer et d'acier, ainsi que d'alliages du fer, dans le four élec- trique, en employant comme matières premières du. mine- rai sous forme d'oxydes et des agents rédacteurs, carac- térisé en ce que les matières premières sont introduites dans le four, en une couche relativement mince, en qaan- tités mesurées sur un bain de laitier, et sont produites et fondues sur ce bain de laitier, à l'aide de chaleur développée entièrement ou partiellement dans le laitier sous forme de chaleur de résistance électrique, la na- tare et l'introduction des matières premières, ainsi que le fonctionnement du four étant réglés de telle sorte qu'il se forme sur le laitier une peau ou pellicule supportant les matières premières.