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Procdu et dispositif tour Li feuricatlon de f :r soncil:;ux.
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Les procèdes connus de rà,luctlon è, basse température pour la fabrication de fur spongieux utilise un four rotatif , un
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i.'our à cuve ou un four à canal. Le four rotatif présente
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l'Inconvénient C].U<": le gà.z de réduction ne vient en contact que superficiellement avec le minroi réduire et piassw pour la plus grande partie :5L\ns uLilisation travers le four rotatif' Lans les foyrs à cuve, cet inconvénient est diminue, iic-.is dans ce cas le ciuiant de ¯¯ai= r.;Guctc0r utilise 13 parois, de pre-
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f0rencê les :nc3.rits de résistance. >Ainiiaor , ài sorte qu; le
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milieu reçoit moins de :::'2Z. Ceci est iloto,,:C'i\.;t1t l,,-ci:\s lors du traitement da. Illiriere3.=¯S flr13.
En cas c:' 10 i LI Il fGLl1' cas nal, le minerai est trpisport,? travers le four canal sur un support mobile'tandis qu'en contre-courant du sas de gaza- gène chaud est conduit sur le minerai. Comme pour le passade du gaz sans frottement il faut laisser un jeu suffisant, le gaz passe principalement le long des parois, tandis que le milieu et les zones inférieures de la couche de minerai ne sont attaquées que faiblement par le courant gazeux. Les pro- cédés en question ont en outre en commun l'inconvénient qu'il n'est pas possible de maintenir, dans chaque section prise arbitrairement du four, n'importe quelle température désirée
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et la. même valeur<
Ces inconvénients sont écartés par la présente invention.
Ce résultat est obtenu par le fait que le minorai est conduit
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transverSalel!1ent '2, un courant de ces de r;7,ICtion, sur un sur.. port sans fin perméable aux gaz, de préférence une grille mo- bile, de telle sorte que le gaz passe travers la couche de minerai. On obtient ainsi ce résultat que toutes les parties (le la couche de minerai reposant sur le support viennent en contact avec le gaz.
Il est particulièrement avantageux de réa- liser le procédé de telle manière que le minerai est soumis,
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éventuellement après un ch8ufface, l'action de plusieurs cou- rants gazeux sortant de chambres montées l'une à la suite de l'autre dans le sens du mouvement et dent la température est
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réglable, suivant les besoins, de l'une 8 l','{11tre, de telle sorte qu'il est possible de main tenir sur chaque zone désirée de la grille mobile, n'importe quelle température désirée et à
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la même valeur.
Pour -chaque minc.rf-i il faut déterminbr pratique ment la zône de température d811f3 laquelle la. température de réaction d'environ ô0fli..' doit être ?:1;'lni;e.tlLlC:, C'c%St c¯1¯1"C 1C1 one de température de 800Q a. 1000 C.
Après sa sortie des courants de [;<1::' jéducteurs chauds la
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matière est, >: iv;<.iL la :r, sent invention trav:rs:, p.'r un ou plusieurs c ,u: a:uts de C, s de refroidissement :lui sont chauffas Dell' le contact :v'-'c le :Ü:1d-éii, sont intercales dans le circuit du gaz de réduction et ravivent la teneur en CO de celui-ci.
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Le dispositif pour lh 1.=clisat'Lun du procjdj peut être établi du telle fhyCn que dan-s un feur chauffa L',U Vl2 on pré- voit de f:-,çon J!r'o[l1'iéL; unL= giillu ,00ulle ; uu-dessus c.1c. la. partie :le ctt\: [..ri118 portant 16'- inurai se produit l' untréé des L:a2.. et cn-desseus de, cillé-ci on a prévu des caisses d'as¯ piration pour le départ des gaz. La. vitesse de mouvement de la
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grille mobile est r fiable de scrtc que la. vitesse d; passade 0t )f!l' ce-viJJiuént le <1.ur,ld de l'action des [as sur le minerai peuvent (;tl'i.:. :11C./ if l(:L;s 1 volo>n=é: ut être adaptues eux Cundi- tior1s les plus ava otr. ses.
Peur l'obtention du valeurs dé- terminées .le In. température, qui peuvent Gtre raduuus l'une =Jè:r ra=-.ort l'autre, l'entrue cJe L-iS située ..u-tLessus de la grille mobile peut ctre fii.>.iôL= de plusieurs s ch..¯,,res, situées l'une derri;r l'autre, qui sont 0n communication avec des r- chauffeurs de jrz cl=ia8iàs de fzcÇon ary.r;p rie Rs rucupera- teurs , utilisés par e:xe,ylt, peuvent être disposes le Ions du four. nés <. ii>zreils 8 Lbes chauffes avec récupération, sont particulièrement avantageux pour la réalisation du pro- cède car on peut atteindre rapidement avec eux n'importe quel- le température désirée de gaz et maintenir la température a la même valeur aussi longtemps qu'on le vaut.
Immédiatement der-
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rière les chambres ii. uaz de chauffage, on a prévu avantageu- sement un\:;; ou plusieurs chG::bres pour le gaz de refroidisse- ment qui est conduit travers le minerai de la même manière que le gaz de chauffage.
Le dessin représente deux exemples de réalisation de dispositifs peur la taise en pratique du procédé.
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La fig. montre la section transversale dans une ferme
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de réalisation simple ;au dispositif, 'lui fonctionne avec du gaz emprunté à un haut-fourneau.
La fig. 2 est une coupe longitudinale dans le four repré- senté à la fig. 1.
La fige 3 montre la coupe transversale d'un four chauffe par des chambres.
La fig. 4 est une coupe longitudinale du four suivant la fig. 3.'
La fig. 5 montre en coupe transversale le dispositif d'é- tanchéité latéral :le la partie supérieure de la. grille.
La. grille mobile 1 est placée dans un logement de four 2 qui est entouré avantageusement d'une enveloppe de tôle fen- mant de façon parfaitement hermétique. Pour éviter les pertes de chaleur, l' intervalle entre la maçonnerie et l'enveloppe de tôle est rempli d'une masse calorifuge. La grille mobile 1 est chargée au moyen d'un silo 3 qui contient le minerai broyé et avantageusement réchauffé. L'orifice desortie du silo est établi de telle façon que le minerai repose directement sur la grille mobile 1 et est entrainé p::.r colle-ci lors du mouve- ment vers l'avant. L'épaisseur de le. couche de minera@ enlevée est réglée au moyen d'un registre 3".
Le gaz de réduction ou de chauffage est introduit dans l' espace de la partie supé@ riqure du Four 2' au-dessus de la grille 1 portant la couche de minerai et traverse celle-ci par le fait qu'il est aspiré immédiatement en-dessous de la partie de la grille portant la couche de minerai.
Dans l'exemple de réalisation suivant les fig. 1 et 2,le gaz de chauffage est emprunts directement à un four 4 auquel le four de réduction 2 est relié par une conduite 5. Au moyen des caisses 6 disposées en-dessous de la partie supérieure de la grille et pourvues des conduites 6' se fait le départ des Gaz utilisés qui se rendent dans la conduite des gaz bruts ou retournent dans le haut-fourneau dans uns, zône à plus ba.sse
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pression.
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Dans l'l,xe..121.:: de réalisation suivant les fig. 3 ét 4, on a dispose 1:.,lrié.'i.iti;;,+iit lem.ere l'orifice 3' ou '110 des 1. Al . f'a:r, 7" desquels le minerais réduire est é.LJ,H...n 1. 1 température u, i-1;cti;n travers 1'-., 1.lLL1,-,l'L"-<l chauffa, le ¯, C}l,-",U est ensuite aspire de h:'ut en bas lors du splce..t:,nt du minerai. Le ch :'U ff (3 ±....,; de ce ES:::' se fait par exemple dann des :"EiD.ru1ls tubes 8, chauffes avec rcura¯ tion. Ces H.J"23.re1ls sent d1s"os8 c;,vantaEvJS6;ilLnt le Ions du four 2 et sent subdivisas en un certain nombre de coùflp;:rtL- ments. ,Su lieu de deux rchauffeurs de gaz, on peut n'en uti- liser iu' un seul. Chaque compartiment d'un réchauffeur de gaz est en communication par uno/ conduite 5' avec une chambre 9 située dans 1;'. partie supérieure du four 2' eu-dossus cle la grille 1I10111E:;.
Les conduites 5 sont pourvues d' or[,lJ0S d'ob¯ turation appropries 10 '.Lui permettent de faire tx'aVL111,.x chas que compc'rtimunt, isolement ou en combinaison avec un ou plu- sieurs autres cúm:}ertir'1t...nts sur lê\ section correspondante du four au-dessus de 1,<. Lril18 mobile. Des chaires 9 du u f cur, le gaz est conduit pur des génies ou des trous 11, en une ré-
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partition uniForme, sur 1; minerai chauffa se trouvant sur la grille mobile 1. A chaque ch.-imbre e:é1Z 9 du four correspond sous la partie supérieure de la trille mobile une caisse
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par lauuellé le ga de chauffage est aspira. Le travail d'aspiration est fairni par des pompes centrifuges 12 qui re- foulent le ga de. nouveau pvirs les rchauffeur3 8.
Le gaz >1=1 vient alors de nouveau par les conduites 5' et les chambres 9 du four au-dessus de la c ouche de minorai de sorte qu'il ef- fectue une circulation cuntinuelle en circuit terne. Fans la conduite d'aspiration des pompes centrifuges 12, on a inter- calé également des organes d'étranglement 10' pour qu'on puis- se régler la surpression dans le four au-dessus de la couche de minerai.
Les gaz de combustion, provenant de 1'échauffèrent du mi-
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nerai par les brûleurs à. gaz 7 et de l'úchauff#.lCmt des uaz de chauffage dans les réciia,uffe;:rs ) gc?.: sent aspirés por cau ngE.: dans recnaUi eurs ? [s s0nt asirs pOl' C8rnee.u mais sont conduits encore ?u pr.niable sur le mine-rai , charger dans le silo pour apporter pu ;nll'1<.:..rai leur chaleur s. sensible, Pour le déport de la chaleur cCl1cluite partir du brûleur 7 sur la couche de minerai il est fait usage d'une cais se 6" disposée en-dessous de la partie supérieure de la grille mobile portant la couche de minerai, cette caisse étant en fa- brication a. vec le carneau.
La partie supérieuree de la grille mobile est rendue étan- che par rapport aux parois longitudinales du four par le fait qu'un bord de tôle 13 dirigé vers le bas plonge dans une rigo- le 15 à remplissage de sable. On empêche ainsi les gaz de s' é- chapper latéralement.
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Comme ga. 1 réduction, on p l- u t employer n'importe quel gaz contenant doe C0, c' est à dire du e;ô:\Z de hout-fourneau, aussi bien du ga. de gueulard, pour autant ue celui-ci ne Jon¯ tient pas trop d'acide carbonique, :1'-1' ..:CFLle:ClGnt du gas: presque exempt de C02' soutire; la partie inférieure de la cuve, et en outre n'importe quel genre de gaz de gasogene. Cc:,ttnc, ainsi que c'est connu, une certaine teneur en hydrogène accélère l'opéra-, tion de réduction, il ast (" rccOï.un:,l1cbr de mélanger su ga. de réduction un peu :'e [';n:::" de coke/. Bventuc.118mcnt on peut e1it- ployer aussi le gaz de coke seul.
A mesure que l'oxyde de carbone est consolée lors de la
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réduction ou que In teneur en C02 s'élevé, une purtio corres- pondante du gaz en circulation est détournée et remplacée par du gaz frais que l'on ajoute avant la pompe centrifuge à gaz chaud, en vue de refroidir un peu celle-ci. Le Gaz riche en CO2 qui est ainsi détourné est encore employé au chauffage des réchauffeurs de gaz.
Lorsque la. réduction est terminée, la réchauffeur de gaz est mis hors d'action en cet endroit du four à grille mobile
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et, en vue du refroidissement du gaz froid, est conduit de la
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même manière ,j¯ue le goz ch"ud. des cha :;îorus 9' travers le mé- lange de fer :3 :.'ün¯iL;ux et de ,aniuc, puis il est évacue et lé [az de rl.,frvl..:.i.s;;l.Ó""l1t :3' clh\l1ffl:; r 1C1:11o Cl; j..;. r<.;c:1Ôl,;fd!.; est intercale di.ns le circuit du l.V':'" de réduction et sert, c u,,ü:i,, on l'a motionné, , 1UL,'I",:1ter 1. teneur un CO.
Le f;r spongieux refroidi et la [E.n:::ue devenue libre son') recueillis danc un silo 14 F.' où lu produit peut être conduit à une préparation .aécani:luu t une séparation :mycnti.;,uea Réalisation du procède:
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llins le procède de réduction à br'sse température qui est réalisé à l'aide d'une grille mobile, la réduction doit s' ef- fectuer dans une sône de température de 800-10002" A des tem- pératures en-dessous de 8002, il se produit, comme on le sait, une décomposition de l'oxyde de carbone suivant la réaction:
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2 CO = C02 + C. Cette ilccimposition doit être évitée car elle représente un ca;Sillale de tI10 et d'autre part elle obstrue la couche de minerai.
La consommation favorable d'ensemble de la chaleur (é@ chauffement du minerai et du gaz à la température de réaction et apport de la chaleur de réaction ) se fait environ 8002
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(voir Stahl und Ei.;en, 1927, paLe 906, fie. 2, conférence de Mr, le Conseiller Wüst concernant le procédé WibrE et Edwin) Comtne la réduction indirecte est faiblclft"nt ;xuthc;
rmi¯ que et n' uxice pc-'r conséquent pour être entretenue aucun np- port de chaleur, il faut couvrir simplement les pertes de cha@ leur que le gaz de réduction subit dans son trajet à travers les caisses d'aspiration et les pompes centrifuges à gaz chaud
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vers le réchauffeur à tubis et en outre la consomma, tion de chaleur pour réchauffement du gaz supplémentaire et du mine- rai à la température de réaction. La, chaleur sensible encore
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emmagasinée 8l?rbs la réduction dans le mélange de gur spon- gieux et de gangue n'est toutefois pas perdue,
car elle est
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cédée au gaz de refroidissement qui cst employé dens 1: suite , 1±1 réduction.
Le réduction indirecte 8xi:::.e, ;'G;.1',it, on 1;; sait, cÜr1tr,-Ü'o- ment 1 la réduction directe, un excès d'agent rédjcteur. Cet excès est obtenu en i'c'1..'l.'.W; pur 1(.; fn:n- .;;iL. l'en fait circu- 1er constatent en circuit fer;fié le ce¯;.z5 de réduction' On ;j la possibilité, par -suite (:le 1:,, nature ;=k,.l;icu7.i.re du procédé à grille mobile, de faire circuler ce gaz plus ou moins lon- tement, suivant ce que l'opération demande. On ne doit toute- fois pas passer en dessous d'une certaine vitesse pour la rai- son suivante.
L'acide carbonique prenant naissance lors de la réduction reste, comme on le sait, très facilement adhérer au minerai et entoure celui-ci d'une couche d'acide carboni-
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que de sorte que l'oxyâe de carbone ne peut plus ajir sur le minerai si l'on ne chasse pris cette enveloppe d'acide carboni- que par un fort courant gazeux.
Comme la, couche de minerai relativement peu épaisse oppose dans toute sa section transver-
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sale une résistance très minime 8cuh;; e:1t au passade du (,e6<., chaque particule de :.1Ínen<L de l'ensemble de e 1,;, section trans- versalo peut être attaquée i.1l1iformé:'!lcnt par le. courant de gaz qui traverse, ,lE. sorte ,.ue le (k"\nc;,,r d'un Grrêt de le. réduc- tion par formation d'une enveloppe d'acide carbonique est évi-
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té complètement. En ou CrG, l! réduction peut s'effectuer unifor- mément dans toute la section transversale de la couche de mi- nerai et rapidement sans aucun obstacle.
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Dans le procédé de Wuberg et Edwin, le gaz de réduction circule également en circuit mais avec intercalation d'un ga- zogène à coke pour la régénération =le l' é:ciàe carbonique pre- nant naissance. Lors de cette régénération, on produit toute- fois un excès de gaz 'lui n'est pas nécessaire pour le procédé* Suivant que dans le procédé en question en fait circuler le gaz plus ou moins rapidement, l'excès de gaz superflu produit augmente ou diminue .On est par conséquent lié, pour la.
vitesse du procédé, à certaines limites que l'on ne peut pas dépasser,
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tandis ;iui ii:; 1 prc grille oi-i -st 't1 celL'. ci&pléte..i,;it lljr. Un ,itii ;,ii y,;i .."ont in ."10. ,i.a;. le réglauc lun .l la r-. "jL';t'c.n du 1?ru(;.;''::: rdi.'-. laiis pos- sLàilit.E :1.u fl:.1-1"; ,'" reJ'd' 1" grille .rnjbile ,lun 1#"itii:..;it ou ;.luj vlt Les i,1.is;i=,iriY d: jr ;. iÈgn;.nt dans t;,u.Lé l'insL' st-on dépendent ;i'incirlc..cnL ;îs;ici.t: "e c<.ucli+ ,:iin&-
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r;'>1 se trouvant sur li- j;il,lw ifiobile, ut la ;1't;:ssioi1 ,l'.... dessus 18. couche de iuini=r,i,1 est naturellement plus élevée lu'\;n-dess, us de la grille.; mobile.
Pour des raisons de sécu- rité, on dcit s'efforcer d',vci1', un teus lus ;oints du four, une pression de gaz positive, ce vue l'en peut uttclm'..re facilemEnt, conme on 1'2. dit, L);-;r unétr,:\i12:1e:nent srprcprié de 1'n.spiration.
Les avants.gL.s vrinciprux du nouveau 1'oc résident dans la ccTcnnl.nwc: I.;rfite, le Lt1acÍ'.; et l'adaptation de la, teifiperature de la vitesse des Lai et de la v itesse de tr,-v e:r- sce a l'état du ininér#ii ) réduire dans chnque cé>so Revenuic c : t m o n s
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1/ 1'ocd pour la fabrication de fer s¯.envieux, caractérise en ce ::;'U8 1< ;nini.i:4i reposant sur un :¯LCye:î de trarr.:rort per-, meajie aax [ÜZ" oans le Gc:i1l"e 1.' un., grille 1lObi18, st conduit transversalement clans le courant de ga:::.. S8rvant son traite-
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ment.
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2/ Procedj suivant le. revendication 1, caractérise en c r.lue le minerai est soumis, de préférence après ch:affa;e., 8 l'ac- tion de plusieurs coura.nts de ga, sortant avantageusement de chambres montres l'une derrière l'autre dans le sens du mou-
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vement, les températures de ces courants étant réglées l'une
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par rapport à l'autre, suivant les b es oins o
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3/ Procédé suivant les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le minerai, après sa sortie des courants chauds de gaz de réduction, est baigné par un ou plusieurs courants de Gaz de refroidissement qui sont réchauffés par le contact avec le minerai, sont intercalés dans le circuit du gaz de réduction et augmentent la teneur en CO de celui-ci.
4/ Dispositif pour la, réalisation ci,,) procédé suivant les re- vendications 1 3, caractérisé par un support analogue à une grille mobile pour le, minerai, et dont la partie portant le minerai est surmontée ::le l'outrée des gaz tandis qu'en- dessous de cette partie on a prévu des caisses d'aspiration pour le déport des gaz.
5/ Dispositif suivant la revendication 4, caractérisé en ce que pour l'amenée du gaz de chauffage, le four (2) est raccor- de par son espace supérieur à la partie inférieure de la cuve d'un haut-fourneau, tandis que pour l'évacuation du gaz de chauffage de l'espace inférieur, il est relié 1, la conduite de brut ou à une zône de pression plus basse dans le haut- fourneau.
6/ Dispositif suivant la revendication 4, caractérisé en ce que 1' entrée de Gaz se trouvant au-dessus de la grille mobile est formée par plusieurschambres qui sont situées l'une der- riére l'autre et qui sont en communication avec des réchauf- feurs chauffes de préférence avec récupération.
7/ Dispositif suivant los revendications4 à 6, caractérisé en ce qu'immédiatement après les chambres (9) à gaz de chauffa.. ge, on a prévu une ou plusieurs cha bres (9' ) pour le gaz de refroidissement,