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"Perfectionnements aux procédés de préparation de la scorie fondue, spécialement utilisable pour forgé ou l'élaboration du fer corroyé"
La présente invention est relative à un . procédé perfectionné pour obtenir et refondre des scories synthétiques et, plus spécialement. des scories utilisables, dans le procédé ASTON, pour l'élaboration du fer forgé ou corroyé, comme, il est dit par exemple dans les brevets belges @ n 90.235 du 14 Août 1920 et n 312.096 du @ 8 Septembre 1923.
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Dans l'application du procédé ASTON, il importe que la scorie possède une composition et des propriétés régulières et uniformes correspon- dant au type le plus désirable de scorie de puddla- ge obtenu par le procédé de puddlage à la main.
Quand on conserve une scorie de qualité aussi uniforme, le fer forgé ASTON est d'une qualité uniforme supérieure à celle du fer puddlé à la main par un procédé où le contrôle de la scorie est impossible.
Pour fondre et refondre la scorie par le procédé ASTON, on s'est d'abord servi d'un cubilot chauffé au moyen d'un combustible solide tel que le coke ; maisla scorie ne possédait pas une composition ni des propriétés uniformes.
La Société demanderesse a constaté que le coke réduisait une partie des oxydes de fer contenus dans la matière de formation de la scorie chargée dans l'appareil, ce qui provoquait la formation d'un dépôt de fer métallique dans le. creuset ou dans le fond du cubilot. Cette réduction de l'oxyde de fer augmente la proportion de silice contenue dans la scorie et peut rendre cette dernière impropre à son emploi dans le procédé ASTON. Grâce aux variations se produisant dans les températures de fusion (dans les zones supé- rieures de la colonne de matière du cubilot), dans la quantité et dans la pression de l'air forcé, dans l'humidité de l'atmosphère et dans d'autres facteurs variables incontrôlables, la proportion de l'oxyde de fer réduit variait, ce qui se traduisait par la formation d'une
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scorie variable.
La présente invention a pour objet un pro- cédé pour la préparation de la scorie synthétique et pour la refonte de la scorie, ledit procédé permettant d'obtenir un produit sensiblement uniforme correspondant à la meilleure scorie obtenue par puddlage à la main, Avec ce procédé, la réduction des oxydes de fer est sensiblement empêchée et la proportion désirable de silicates se trouve ainsi retenue dans la scorie.
Dans l'application du présent procédât : on fond ou on refond la scorie ou les matières qui donnent naissance à cette dernière, en pré- sence d'une atmosphère non réductrice.
On se sert de préférence d'un four(qui poitrine ouverte- peut être un four poitrine ouverte à réverbère ou "à air") dans lequel une flamme non réductrice est dirigée sur la charge avec laquelle aucun combustible n'est mélangé;
Le combustible utilisé peut être du gaz, ' de l'essence ou du charbon en poudre, la combustion ayant lieu à l'extérieur de la charge de scorie et non à l'intérieur de cette charge, comme cela'. se produit dans l'emploi ordinaire d'un cubilot chauffé au coke ou au moyen d'un autre combusti- . ble solide.
Le carbone contenu dans le combusti ble doit être gazéifié,par combustion complète, en présence d'un excès d'air, de manière que la- quantité de carbone absorbée par le bain soit à peu près nulle et que le bain soit le siège d'une réduction d'oxydes sensiblement insignifiante,
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Dans un but d'économie, il est préférable, au préalable, de chauffer ou de fondre partielle- ment ou complètement la charge solide, avant de recueillir le bain liquide de scorie sur la sole, de préférence au moyen d'un four à puits vertical renfermant les matières de formation de la scorie ou la scorie à refondre, sans employer, dans ledit four à puits, ni coke ni autre combustible solide.
Le puits doit être, de préférence, chauffé par les produits de combustion qui le traversent, en venant du four à sole et peut être superposé au four en question, De cette manière, le four à sole n'a pas besoin d'être du type à régénéra- teur, car la colonne des matières contenues dans le four à puits absorbe une grande partie de la chaleur des gaz avant que ces derniers ne passent dans la cheminée,
On peut également faire usage d'un four à puits sans relier directement celui-ci au four à sole;
mais dans ce cas, on dirige les gaz de combustion fortement chauffés (lesquels proviennent d'une flamme, par exemple, d'essence, de gaz ou de charbon en poudre) dans le foyer ou dans le haut-fourneau creuset du four qui peut être un cubilot ou un four à vent forcé,
Quand on se sert d'un four à puits, la donnant charge de matière naissance à la scorie, la charge ou/de xx scorie à refondre, doit être constituée par des morceaux assez gros pour laisser passer les gaz ascendants. On obtient de préférence ce résultat en chargeant une proportion suffi- sante de matières solides formées de gros mor-
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ceaux, telles que des scories de four de chauffage, du gros gravier. du minerai en morceaux ou du minerai fritté.
Cette matière grossière laisse des vides suffisants pour permettre l'ascension des gaz, remplaçant ainsi le coke solide habituel- lement utilise, dans les fours à creuset et dont l'une des fonctions consiste,à ménager des passages dans la charge, '
On conçoit que le présent procédé puisse s'appliquer à la formation d'une scorie synthéti- que et à la refonte d'une scorie telle que celle pressage qui,est chassée par des loupes de fer qui est soudé et/récupérée dans les poches de coulée ou provenant d'autres sources.
Dans un grand nombre de cane la charge sera constituée à la fois par des matiè" res fraîches, telles que du minerai de fer, des battitures, des scories de puddlage et par d'autres oxydes de fer, tels que les scories de chauffage, avec des silicates ou de la silice tels que le gravier, la quartzite ou le sable accompagnés d'une certaine proportion de scorie froide à refondre,
Les avantages de la présente invention résident dans l'uniformité et la haute qualité de la scorie obtenue, laquelle joue un rôle très appréciable dans le maintien de la haute qualité du obtenu xx/fer forgé/par le procédé ASTON,
La présente invention peut être appliquée au moyen d'appareils très différents les uns des autres et le procédé peut être modifie sans que l'économie de l'invention puisse être altérée par les modifications en question.
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"Improvements to processes for preparing molten slag, especially usable for forging or the production of wrought iron"
The present invention relates to a. improved process for obtaining and remelting synthetic slag and, more especially. slag which can be used, in the ASTON process, for the production of wrought or wrought iron, as, for example, it is said in Belgian patents @ n 90.235 of August 14, 1920 and n 312.096 of @ September 8, 1923.
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In the application of the ASTON process, it is important that the slag have an even and uniform composition and properties corresponding to the most desirable type of puddling slag obtained by the hand puddling process.
When keeping such a uniform quality slag, ASTON wrought iron is of a uniform quality superior to that of hand-wrought iron by a process where slag control is not possible.
To melt and remelt the slag by the ASTON process, a cupola heated with a solid fuel such as coke was first used; but the slag did not have uniform composition and properties.
The Applicant Company has found that the coke reduced some of the iron oxides contained in the slag forming material loaded into the apparatus, which caused the formation of a metallic iron deposit in the. crucible or in the bottom of the cupola. This reduction of iron oxide increases the proportion of silica contained in the slag and may render the latter unsuitable for use in the ASTON process. Due to variations in the melting temperatures (in the upper areas of the cupola column of material), in the quantity and pressure of forced air, in the humidity of the atmosphere and in 'other uncontrollable variable factors, the proportion of reduced iron oxide varied, which resulted in the formation of a
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variable slag.
The present invention relates to a process for the preparation of the synthetic slag and for the remelting of the slag, said process making it possible to obtain a substantially uniform product corresponding to the best slag obtained by hand puddling. the reduction of iron oxides is substantially prevented and the desirable proportion of silicates is thus retained in the slag.
In the application of the present procedure: the slag or the materials which give rise to the latter are melted or remelted, in the presence of a non-reducing atmosphere.
Preferably, an oven (which open chest - may be a reverberant or "air" open chest oven) is used in which a non-reducing flame is directed over the load with which no fuel is mixed;
The fuel used can be gas, 'gasoline or powdered coal, the combustion taking place outside the slag charge and not inside that charge like this'. occurs in ordinary use of a cupola heated with coke or other fuel. solid wheat.
The carbon contained in the fuel must be gasified, by complete combustion, in the presence of excess air, so that the quantity of carbon absorbed by the bath is almost zero and the bath is the seat of '' a substantially insignificant reduction of oxides,
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In the interests of economy, it is preferable to first heat or melt partially or completely the solid charge, before collecting the liquid slag bath on the hearth, preferably by means of a well furnace. vertical containing the slag forming materials or the slag to be remelted, without employing, in said shaft furnace, coke or other solid fuel.
The well should preferably be heated by the combustion products passing through it, coming from the hearth furnace and can be superimposed on the furnace in question. In this way, the hearth furnace does not need to be regenerator type, because the column of material contained in the well furnace absorbs a large part of the heat from the gases before they pass through the chimney,
It is also possible to make use of a well furnace without directly connecting the latter to the hearth furnace;
but in this case, we direct the strongly heated combustion gases (which come from a flame, for example, of gasoline, gas or powdered coal) in the hearth or in the blast furnace crucible of the furnace which can be a cupola or forced blast furnace,
When using a well furnace, the feedstock giving rise to the slag, the feed or / of the slag to be remelted, must be made up of pieces large enough to allow the ascending gases to pass. This is preferably achieved by charging a sufficient proportion of solids formed from large particles.
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cakes, such as heating furnace slag, coarse gravel. lump ore or sintered ore.
This coarse material leaves sufficient voids to allow the gases to rise, thus replacing the solid coke usually used in crucible furnaces, one of the functions of which is to provide passageways in the charge.
It is conceivable that the present process can be applied to the formation of a synthetic slag and to the remelting of a slag such as pressing which is driven out by iron burls which is welded and / recovered in the pockets. from casting or from other sources.
In a large number of cane the charge will be constituted both by fresh materials, such as iron ore, scale, puddling slag and by other iron oxides, such as heating slag, with silicates or silica such as gravel, quartzite or sand accompanied by a certain proportion of cold slag to be remelted,
The advantages of the present invention lie in the uniformity and the high quality of the slag obtained, which plays a very appreciable role in maintaining the high quality of the obtained xx / wrought iron / by the ASTON process,
The present invention can be applied by means of very different apparatuses from each other and the method can be modified without the economy of the invention being affected by the modifications in question.