<Desc/Clms Page number 1>
" Procédé de réduction et de fus ion au haut fourneau et '.'$' 'dans des foars analogues ".
D'une manière générale, dans an haut fourneau, la rédaction indirecte da minerai , c'est-à-dire la rédae- tion par l'oxyde de carbone, ne dépasse pas 56 %; l'oxy- gène restant est combiné au fer sous forme de FeO. Un grand nombre de recherches scientifiques ont démontre qae le FeO peut également être rôdait par l'oxyde de car- bone, mais on n'obtient une vitesse de réaction saffisan- te pour une marche industrielle qu'à une température de 850 à 1000 C.
A cha qae température correspond an rapport déterminé des pressions partielles de l'acide carbonique et de l'oxyde de carbone au-dessus de la charge uonsti- tuée par du FeO et du Fe. En pratique, pour la marche du haut fourneau, le minerai est mélangé avec du coke. Par suite de ce mélange, l'acide carbonique, formé parla rédaction indirecte de FeQ, est réduit à l'état de CO par du carbone solide et cela dans lesproportions d'é- quilibre déterminées par Boadouard. Au point de vue de
<Desc/Clms Page number 2>
EMI2.1
consommât j on de coke, tout se passe comme si l'on avait réduit directement du FeO par du carbone. Or il y a inté- r8t supprimer cette consommation de cols*.
Sajvant l'invention, ont. par vient de la manière suivante : au lieu d'introduire dans le haut fOl.1rneau an mélange de minerai et de fondant aveu du l,;ol.8, on charge le minerai et le fondant d'aile part, le coke d'autre part par couches alternées, en qaanbités telles qae 1'3 coache de coke qui précède 1 c cache- de minerai et de fondant soit suffisante pour produire la chaleur nécessaire an chauffage préalable et a la rédaction de n 1.>r. r s 1 , J 1 :* qu'a. l- fo.sion de la, fonte et du laitier. Ave, ce mode
EMI2.2
opératoire, la minorai traverse' dans sa descente la
EMI2.3
ZO:1.f de température qai est favorable 10 13 rédaction indirecte da r0 811 Fe, sans qu'on ait besoin d'ajouter
EMI2.4
du carbone.
L'acide carbonique formé dans cette zone
EMI2.5
par la combinaison de l'oxygène du Fe0 <. l' o:r,-de de car- bone ne tr0l.1v0 pas alors de e e o lre ayant la même tempéra- tare et capable de le réduire; dans les coachos de coke situées au-dcssus des coaches de minerai, la température est en même temps trop basse pour qu'il se produise âne réduction de l'acide carbonique.
Hais Dour ÇLL1e la réduction indirecte du riilierai prisse avoir ]-jeu normalement dans la zone de tcmpératu- ru mentjo-inëe lj-d8f3su>:i, il f8u, li ;# in i =a* r ù en état d' "a¯,voir sabir l'al-tjon du D3z. Il est (.;0'111-: que, dans les conditions actaelles de âentio.mer.nt des haats fo < r -i<..= m:= , 1< nimrri s'agglomère fOL't'r.lOiIt par fusion dans cette zone de température et que les az récll.1L<t(;'QCS ne 1. usent par conscqaant le pénétrer que diffil-HcJli3nt.
L."> raison e n est 0,1.10 les gaz qai montent de l'ouvrage ont âne température d'environ 1SOO-1-=QO dans la zone où le minerai possède une.température de 8g(-1000 . jqsr ..
<Desc/Clms Page number 3>
EMI3.1
suite de la grande quantité de chaleur cédée sa minerai, celai-Çi subit une agglomération superficielle par fa-
EMI3.2
sion.
EMI3.3
Conformément à l'invention, on supprime cet incon-
EMI3.4
vénient en mélangeant les gaz chauds qui montent de l'ou-
EMI3.5
vrage avec un gaz destiné 8, les refroidir et è aiie tem-
EMI3.6
pérature telle que la transmission de chaleur du mélange gazeux au minerai ne provoque plus d'agglomération saper-
EMI3.7
fil.; ielle du minerai.
Comme gaz de refroidissement,on emploie de préférence un gaz rédl.1\.;tpl.1cj ce gaz peut être pris au guealard du haut fourneau ou provenir de tonte
EMI3.8
autre source et avoir été au préalable débarrassé de
EMI3.9
l'acide carbonique QI.1 T il (;0 '1.t iG ndr ait.
P our diminuer effie,a,,8LJ8Clt la température des gaz montant de la cave, il faut de grandes l.a:zt itês de gaz de refroidissement. Oc l'illtrodal;tior1 dc u deriier [ez qui est lai-même' 1:1 I.1n,' tr-mpératL1L'0 relativE'..ent élevée, provoquerait une 8u3mentatio1 de la tE:1Jlpécstl.1r=- dans le [;1.18alard. et par suite une perte dE: chàlùar. pour que le
EMI3.10
gaz de refroidissement puisse être amené avec profit (au
EMI3.11
point- dp vue du bilan thcrmiclue) dans 1 haut fouc71wo., il faut diminuer la Q!.H1:Ttité des gaz provenant de l'ou- vrage de manière que la ccantité de l-half.l.1r apporter dam la cave par le mélange de ces gaz aveu le gaz de refroi- dissersent corr'spo'id? se lsiblement la qua vt ité de cha- leur nécessaire dans 1± cave.
A cet eii:3t, saivant l'in- ve ntion on élimine, partiellement ou totalement, 1'2 zote du vent de soafflage.
EMI3.12
Liais cette élimination de l'azote du vent détermine
EMI3.13
une augmentation dt. 1Û l;0 :Ji.,fntrêltion au vent en ozène dans l'ol.1vra::E'; cette sagmentstion, bien quyoi'i'e o=.fr<a de nombr81.1x aV8 'lt82'es, psr ca¯e..plc c i t a t gjie ;t s t 1 o n de la PUiSS8,1(;f de fusion, présente toatciois an inconvénient
EMI3.14
la charge qui descend au-dessus ehozr; a tpndanbe
<Desc/Clms Page number 4>
EMI4.1
:n effet passer 2. l'état plastique, ce qui pourrait é vent agilement empêcher le }J28 sac des ua formes dans 11 ou vr Pour supprimer cet inconv6ni(--.it, on réalise la com- bastion da coke dans l'ouvrage de manisrt que le noyau
EMI4.2
plastique de minorai ou de mélange de minerai et de coke
EMI4.3
soit tcajoars fonda au centre de l'cavrag'e et CJ.a' j1 pé- nètre dans la zona de bombastion.
Jnsqa'h prés?..! la dis- position des "t a;; èrEs 8. vent était t 8110 que les espaces vid2B formés par 1 uornbastion du joke foruaient an anl1f8n l3r(' de 1 m à Ini , 50 autour d'an noya a immobile de coke, de mLlec2i et de scorie situé dans le centre de l'ouvrée. ])'8PL'ÈE l'invention, les tayercs sont dis- posées de tell manière qu'il se forme. intervalles do temps rG"j1pro\,;hé3, anc voûte qui sléu2ou--Lc ensaitc toa- joirs vers le bentrs et t d 1 spa cF ît par combustion ca par fusion. D4ns (;2 procédé suivant 1 tinvrlt 5a ¯z, la zone de mobilité maxima dc la (;horF8 se trouve dans le centre de lTo::vcaC2 tandis CJ.I.1TC10 se trql.1ve, dans le.s 1'18ats i'cax'vr- au: s ail-lés 1 t ir, dans un e spr.c; ann;il8irp qui entoure an nojqaà central presque it1JTIobile.
Les consé- q'jtencps de cette disposition des tayères se font sentir également dans l'oavrsge. Avec. G la disposition usuelle des tuyères, la lm;rw dn la cave descend principalement à travers an3 section a salaire vers l'espace vide situé dans IfcQVC3f;E:'. tandis q ;je , d ' oep r è5 l'invention, la charge descend dans le centre de la cavs et beaacoap Plus uniformér.a:mt. Cela représente on grand progrés) aa point de vae da la préparation aussi aniforme que possi- ble da minerai de la cave avant so.i passage devant les tùyères .
La comb#t ion centrale dans ltoüvrage permet encore de réaliser une autre mesure très intéressante a,a point
<Desc/Clms Page number 5>
de vue économie de chaleur, à savoir la formation d'une coache protectrice des parois de l'oavrage, constituée par da minerai et du coke, destinée à éviter l'attaque
EMI5.1
des briques de carbcne de l' CQVc8E.;e par les gaz oxydants chauds et les éléments du minerai. Dans ce bat, saivallt l'invention, on élargit à angle vif l'ouvrage à l'extré- mit inférieure de la bave, et on lui donne ens uit une forme cylindrique ou , si l'on veut, légèreuent Conique. lorsque la charge descend, l'ouvrage ainsi élargi se garnit sur ses bords, dans sa partie élargie, de mine- rai et de coke.
Comme la iovLboet ion et la fusion ne se produisent qu'au centre de l'ouvrage, uette quantité
EMI5.2
de aile fois al;cQffiulée sar les bords de Itol.1vrage, demeure en place, car elle n'est guère attaCll.1ée. L'é- paissear de cette couche protectrice et l'élargissement nécessaire de l'ouvrage à l'extrémité inférieure de la cave peuvent étre calculés de manière que la transmis- sion de chaleur du centre de l'ouvrage à la paroi de celai-ci soit assez réduite pour que l'arrosage de la
EMI5.3
paroi extérieure de 11 ouvre;-c, par de l'eau de refroidis- sement devienne inutile. Lléc;encr¯Lie de châle ar qu'on peut ainsi obtenir est considérable, car la chaleur em- portée par l'eau de refroidissement s'élève au tiers en-
EMI5.4
vir on de la l;halcl.1r totale dégagée dans l'ouvrage.
Le grand élargissement de l'ol.1vrace vis-a-vis de la cave offer- el1.l-0r un autre avantage. ii.=1 effet, dire,- tement au p8ssagl' do la L-I.1Vf> la paroi extérieure de l'ouvrage, la charge descendante laids-; un espace vide annulaire de section sensiblement tria salaire. C'est dans cet espacevide que , conformément à l'invention, on souffle le gau de refroidissement qui se mélange en cet endroit avec, les gaz provenant de la voûte en combustion
EMI5.5
au-dessous de la zone plastique et Cll.1i s'échappent dans " -" 1 . - .
<Desc/Clms Page number 6>
EMI6.1
cet espace annalaire 4'Il Uirr,lGnE; 8atouc da noyau plas- tique .
Le procédé e:r.rosé;i-dcssc convient pour la réduc- tion des minerais, psrtictilierement des minerais de fer; il permet d'obtenir de tras haates températures dans l'ouvrage da haat i'oarncau., tout en réduisant sa i.iînimani la uo,.-isoi,iniotioii de l-halel.1r. C'est pourquoi on J:ê'l.1t coa- 1,ince r a v ùiit a j e as ± 1:.13 nt 1." ]Jrés8nt procédé àc JJrcdl.1"tio:l de fer avec; la prodabtion d'autres Liati-res b haiite tora- pératare , par exemple du ;imeÁ1.t de Portland, ôtant donné que , [.;râ"e à. l'éliminât J on de l'azote da vont, la quail- tité de blialear et la temp6ratl.1rG dans l'ol.1vra.:e sont suffi.santes -,,,car la forniatioa et la production d'un lai- tier à point de fusion très élevé tel que le ciment de
EMI6.2
J?ort13;ld liquide.
Dans ce cas, la façon dont on fait l'addition de calcaire est Iras importante. Suivant l'invention,tout le calcaire nécessaire est aggloméré dans des briquettes aveu le minerai. Comme les composants du ciment de Port- land se troavent en mélange intime et dans le rapport convenable dans chaque briquette, la formation du ciment de Portland commence bien avant la fusion proprement di- te, grâce 8 la fusion agglomérante.
Le dessin ci-joint représente, à titre d'exemple,an
EMI6.3
haut fourncaa ]Jol.1r l'exéciition da procédé d? la présente demande. est la cave qui repose sur l'oavrage B fortement
EMI6.4
élargi È3- au;;le droit par rapport 2. la cave . Cl et C2 sont les tuyères peur le vent enrichi en oxygène. Les tuyères pénètrent dans l'ouvrage de manière que 'les flammes qui partent de leur extrémité se rejoignent
EMI6.5
dans le milieu dé l'ouvrage. La charge qai descend de la cave, en partlGalier le coke, demeare- sans @"tre modifiée
<Desc/Clms Page number 7>
dans l'espace, qui n'est pas soumis à l'action des flammes, compris entre la paroi de l'ouvrage et le liez des tuyères.
Il se forme ainsi une couche de protection
8. qui diminue suffisamment la transmission de chaleur de l'intérieur de l'ouvrage vers sa paroi pour qu'un refroidissement de la paroi de l'ouvrage par l'eau de vienne inutile.La distance entre le nezdes tuyères et la paroi de l'ouvrage est déterminée en conséquence.
En D la charge descendante laisse un espace annulaire libre , de section sensiblement triangulaire, qui sert pour l'insufflation (la gaz de refroidissement et qui est relié à la conduite d'insufflation E. suivant l'inven- tion, le lit de fusion et le coke en sont plus chargés soas forme de mélange, mais sont chargés séparément l'un de l'autre; les charges de minerai F ne contiennent pas de coke et les charges de coke K ne contiennent pas de minerai.
Lorsqu'une couche de coke est descendue devant les tuyères, ainsi que cela est représenté dans la figure, les gaz chauds de combustion s'élèvent "' travers la cou- che de coke et amènent à fusion la couche de minerairé- duit qui est située au-dessus, ainsi que les éléments qui donnent naissance au laitier. La quantité de la char- ge de coke est calculée de maniera à fournir, la chaleur nécessaire à la fusion, de sorte qu'une charge de coke et une charge de matières à fondre sont toujours trai- tées simultanément dans l'ouvrage, Les pertes par dégra- dation, que peut subir la paroi intérieure de la couche protectrice, soit par usure, soit par combustion, sont compensées par la charge de coke suivante lorsqu'elle descend.
Avant fusion, le mineraiet leséléments du laitier forment au-dessus de la chambre de combustion une masse
EMI7.1
Plastique 99910mé±'éE), qui est presql.10 inçpénétrabie aux -7- - - - -
<Desc/Clms Page number 8>
gaz. Hais c crame cette cette zone plastique, qui se trou- ve dans le centre de l'ouvrage fortement élargi, est entourée d'une coache de protection constituée par du coke -perméable au gaz, les gaz ascendants peuvent con- to@rner par l'extérieur cette zône impénétrable. Ils mon- tent obliquement suivant la direction des flèches vers l'espace annulaire D. Dans cet espace, ils se mélangent avec le gaz rédacteur plus froid soufflé par E.
La qaan- tité de gaz réducteur et sa température sont calculées, par rapport aux gazvenant de la chambre de combustion, de manière que la cave reçoive la quantité de chaleur qui lui est nécessaire et qae, d'antre part, la tempéra- tare des gaz montant vers la cave suffise pour réchauf- fer le minerai à la température de 1000 nécessaire pour la réduction indirecte, mais ne plisse pas amener une fusion superficielle du minerai. Si les gaz mon- tant vers la cave rencontrent d'abord une charge de coke, cela n'a pas d'importance, car ils ne peuvent lui céder que peu de chaleur.
Dès qa'ils atteignent la charge de minerai, ils réalisent une réduction complète de l'oxyde de fer r en métal en même temps qu'ils e'oxy- dent eux-mêmes partiellement en acide carbonique.
Comme, suivant l'invention, la couche de minerai ne contient pas de coke, l'acide carbonique formé ne peut revenir à l'état d'oxyde de carbone, Cela constitue donc; une économie importante de coke. En continuant leur ascension, les gazréalisent la rédaction du Fe3 O4 en FeO de la même manière que dans les procédés usuels de la marche des haats fourneaux.
On peut opérer l'élimination en quantités variables de l'azote du vent. lorsqu'on élimine complètement l'a- zote du vent, il y a lieu non seulement d'amene r du gaz réducteur dans la cave, mais encore, Pour pouvoir mieux
EMI8.1
régler la chaleur de ItOavraeG et de la cave, de -u ¯
<Desc/Clms Page number 9>
EMI9.1
souffler dans la chambre de c cmbusti.on de l'ouvrage une certaine quantité de gaz rédacteur, qui correspond à une partie de l'azote éliminé da vent.
EMI9.2
On ne torche pas s. l'essence de l'invention en in- corporant ou non de la chaux dans les briquettes de minerai. Cela dépendra de la nature du minerai. @@ n'est que dans le cas où l'on vent obtenirdes laitiers très calcaires ayant la composition du ciment de Portland que l'on incorpore aux briquettes de minerai la quentité de chaux nécessaire finement broyée.
EMI9.3
On peut natarelleuent, au point da vue construc,- tion, s'écarter des indications de l'exemple l-i-dc'ss:s, sans sortir du domaine de l'invention; par exemple la paroi i de l'ouvrage peut avoir une forme ecnique au lieu
EMI9.4
d'avoir une forme (;11i.,.YJ.drigae. comme il est indiqué sur la figure. Au point de vue construction, l'ossentiel
EMI9.5
est seulement que le passage de 1 cave à l'oavrsge se fasse de manière qu'il reste, entre la paroi de l'où- vrage et la charge descendante, an espace annulaire dans lequel le gaz de refroidissement soufflé puiss se mé-
EMI9.6
langer avec les gaz chauds monta Tt de la chambre de com- bastion de l'ol1vra::,e, avant; que ceux-ci pénètrent dans la a c uve . iE.('DT.Ar 10 li 1.
Procédé de rédaction et de fusion de minerais, en
EMI9.7
partic,ulier des minerais de fer, caractérisé en ce que l'on charge la cave du four par couches épaisses alter- nées de minerai et de fondant d'une part, et de coke d'autre part, afin d'augmenter la rédaction indirecte du minerai par l'oxyde de carbone, et en quantités tel- les que la charge de coke qui précède une charge de mi-
EMI9.8
nerai soit suffisante pour prodit4l±> la chaleur nécessai- re aa chauffage préalable et 2 la rédaction du minerai,
<Desc/Clms Page number 10>
EMI10.1
ainsi qu'à la fusion de la fonte et du laitier.
EMI10.2
2.
Procédé suivant la revendication 1, caractérise
EMI10.3
en ce que, en vue d'éviter la fusion superficielle da minerai dans la cave, on mélange aux gaz chaads de com- bastion provenant de l'ouvrage an gaz de refroidisse- ment, dc, préférence rédl.1(.,tear, et que, simI.11t!:JJ1éL1snt,oIl élimine partiellement ou tctalenl3nt l'azote da vent de scaffisge.
3. Procédé d'après les revendications 1 et 2, c:arac- térisé ('Il ù6 cne, 2. 13 place d'anc de l'azote éliminé da vent, on s ol.1.fflE' un gas Z r ét2üi.té' ar dans la chambre de i o ro1'où st 1 o n de 1'o uvra4 e. x. Procédé à'ùçiès les reve 1 et 2, carac- térisé sn ce qae l'on réalise la ùombl.18tioll au ceiitrc de l'ouvrage, d-, niziière e qn' 1) ;';l.1.:1 noyau solide de com- bastille on de minerai 1:1(, de,J::jC'l.1re imiobile dans la d1am- lure d.. combastjon et en i lQE' .grâce ? a Zris18rg1:SCIrIe-1t de 1 ' oa%-r ?j 2. l'extrémité inférieure de la cuve, le passage de la 0D"V"E' a. l'ouvrage se faisant brasq cernent à. angle vif, la chambre de combustion est E;ltOl.1réo d'I.1:1.1? coaohe immobile et mauvaise c;rnd;ctr9w qui protège les parois (le l'ouvrage centrer l'usure et l'cxydatjon et cai se e rY no.ave?¯1 (;0 Gst81.lJ;,:nt 2 l';1ide dc L;
ha des;,o1.- da nt e.
5. Procédé d'âpre les cevendi\.-8tjO:"1S 12.4, carac- térisé ;o '21. lT0SpO;E' annalaire libre formé aa passa- Se de 1.? cave à l'eavrage c.. e slutî1isé comme chambre de mélange des gaz montant ds 7¯ t owvrac et du gaz de refroi- dis se ; r nt L1SD.fflé.
6. procédé la fGv<3ud:il:8tjo1l1,c;:Jl'3;térisé on ce que le minerai est chargé sous forme de briquettes, aaxqaplles oa a là qaa otite de c;haax finement
<Desc/Clms Page number 11>
broyée nécessaire peu,, l'obtention de @iment de Portland..
<Desc / Clms Page number 1>
"Blast furnace reduction and fusion process and '.' $ '' In analogous foars".
In general, in a blast furnace, the indirect redaction of the ore, that is to say the reduction by carbon monoxide, does not exceed 56%; the remaining oxygen is combined with iron as FeO. A large number of scientific researches have shown that FeO can also be roamed by carbon monoxide, but a satisfactory reaction rate is only obtained for industrial operation at a temperature of 850 to 1000 C .
At each temperature corresponds to a determined ratio of the partial pressures of carbonic acid and carbon monoxide above the charge uonsti- tuted by FeO and Fe. In practice, for the operation of the blast furnace, the ore is mixed with coke. As a result of this mixture, the carbonic acid, formed by the indirect redaction of FeQ, is reduced to the state of CO by solid carbon, and that in the proportions of equilibrium determined by Boadouard. From the point of view of
<Desc / Clms Page number 2>
EMI2.1
consuming coke, everything happens as if FeO had been reduced directly by carbon. It is in the interest of eliminating this consumption of collars *.
Knowing the invention, have. par comes in the following way: instead of introducing into the top fOl.1rneau a mixture of ore and fondant confessing l,; ol.8, we load the ore and the wing flux leaves, the coke of on the other hand in alternating layers, in quantities such that 1'3 coache of coke which precedes 1 c cache- of ore and flux is sufficient to produce the heat necessary for the preliminary heating and for the drafting of n 1.> r. r s 1, J 1: * that. l- fo.sion of, cast iron and slag. Ave, this mode
EMI2.2
operative, the minorai crosses in its descent the
EMI2.3
ZO: 1.f of temperature qai is favorable 10 13 indirect redaction da r0 811 Fe, without needing to add
EMI2.4
carbon.
The carbonic acid formed in this area
EMI2.5
by the combination of oxygen from Fe0 <. the o: r, -de of carbon does not then tr0l.1v0 of an e o lre having the same temperature and capable of reducing it; in the coke coaches located above the ore coaches, the temperature is at the same time too low for a reduction in carbonic acid to take place.
Hais Dour ÇLL1e the indirect reduction of the riilierai taken to have] -game normally in the zone of tcmpératu- ru mentjo-inëe lj-d8f3su>: i, il f8u, li; # in i = a * r ù in state of "a ¯, see sabir al-tjon of D3z. It is (.; 0'111-: that, under the actual conditions of âentio.mer.nt haats fo <r -i <.. = m: =, 1 <nimrri agglomerates fOL't'r.lOiIt by fusion in this temperature zone and that the az recll.1L <t (; 'QCS do 1. consciously wear out the penetrate that diffil-HcJli3nt.
L. "> Reason e n is 0.1.10 the gases which rise from the work have a temperature of about 1SOO-1- = QO in the zone where the ore has a temperature of 8g (-1000. Jqsr ..
<Desc / Clms Page number 3>
EMI3.1
as a result of the large quantity of heat given up its ore, it undergoes a superficial agglomeration by fa-
EMI3.2
if we.
EMI3.3
In accordance with the invention, this inconvenience is eliminated.
EMI3.4
comes by mixing the hot gases which rise from the
EMI3.5
wipe with a intended gas 8, cool them down and
EMI3.6
temperature such that the transmission of heat from the gas mixture to the ore no longer causes undermining agglomeration.
EMI3.7
thread .; ielle of ore.
As cooling gas, a redl.1 \ .; tpl.1cj gas is preferably used, this gas can be taken from the blast furnace or from shearing.
EMI3.8
other source and have been previously cleared of
EMI3.9
carbonic acid QI.1 T il (; 0 '1.t iG ndr ait.
To reduce effie, a ,, 8LJ8Clt the temperature of the gases rising from the cellar, large l.a: zt itês of cooling gas are needed. Oc the illtrodal; tior1 dc u deriier [ez which is itself '1: 1 I.1n,' tr-mperatL1L'0 relativE '.. ent high, would cause an 8u3mentatio1 of the tE: 1Jlpécstl.1r = - in the [; 1.18alard. and consequently a loss of: chàlùar. so that the
EMI3.10
cooling gas can be advantageously supplied (to the
EMI3.11
point- dp view of the thermal balance) in 1 high fouc71wo., the Q! .H1: Ttity of gases coming from the structure must be reduced so that the amount of l-half.l.1r bring to the cellar by the mixture of these gases blind the cooling gas corr'spo'id? the necessary heat qua vt ity in the cellar.
At this eii: 3t, depending on the invention, 1'2 zote of the soafflage wind is partially or totally eliminated.
EMI3.12
But this removal of nitrogen from the wind determines
EMI3.13
an increase in dt. 10 1; 0: Ji., Wind fntrêltion in ozene in the ol.1vra :: E '; this sagmentstion, although yoi'i'e o = .fr <a of num81.1x aV8 'lt82'es, psr cāe..plc citat gjie; tst 1 on of PUiSS8,1 (; f fusion, presents toatciois an inconvenience
EMI3.14
the charge which descends above ehozr; a tpndanbe
<Desc / Clms Page number 4>
EMI4.1
: n effect pass 2. the plastic state, which could be nimbly prevent the} J28 bag of ua forms in 11 or vr To eliminate this inconvenience (-. it, we carry out the combustion of coke in the manisrt work as the core
EMI4.2
plastic from minorai or mixture of ore and coke
EMI4.3
or tcajoars founded in the center of the caving and CJ.a 'j1 penetrates into the bombastion zone.
Jnsqa'h near? ..! the arrangement of the "ta ;; erEs 8. wind was t 8110 that the vid2B spaces formed by the uornbastion of the joke drilled anl1f8n l3r ('from 1 m to Ini, 50 around an immobile coke anoya a, from mLlec2i and slag located in the center of the opening.]) '8PL'ÈE the invention, the tayercs are arranged in such a way that time intervals rG "j1pro \ ,; he3, anc are formed. vault which sléu2ou - Lc ensaitc toa- joirs towards the bentrs and td 1 spa cF ît by combustion ca by fusion. D4ns (; 2 following process 1 tinvrlt 5a ¯z, the maximum mobility zone dc la (; horF8 is in the center of lTo :: vcaC2 while CJ.I.1TC10 is trql.1ve, in the.s 1'18ats i'cax'vr- au: s garlic-les 1 t ir, in an e spr.c; ann; il8irp which surrounds an almost it1JTIobile central nojqaà.
The consequences of this arrangement of the beds are also felt in the garden. With. G the usual arrangement of the nozzles, the lm; rw dn the cellar descends mainly through an3 section a salary towards the empty space located in IfcQVC3f; E: '. while q; i, from oep r è5 the invention, the load descends in the center of the cavs and beaacoap More uniformér.a: mt. This represents a great progress) at the point of departure of the preparation as aniform as possible of the ore of the cellar before so.i passage in front of the tubes.
The central comb # t ion in the work allows yet another very interesting measurement to be made.
<Desc / Clms Page number 5>
heat saving view, namely the formation of a protective coache of the walls of the dam, consisting of ore and coke, intended to avoid the attack
EMI5.1
of CQVc8E carbon bricks.; e by hot oxidizing gases and ore elements. In this bat, according to the invention, the work at the lower end of the slime is widened at a sharp angle, and it is then given a cylindrical or, if desired, slightly conical shape. when the load descends, the work thus enlarged is filled on its edges, in its enlarged part, with ore and coke.
Since iovLboet ion and fusion only occur at the center of the structure, a large amount
EMI5.2
of wing times al; cQffiulé on the edges of Itol.1vrage, remains in place, because it is hardly attacked. The thickness of this protective layer and the necessary widening of the structure at the lower end of the cellar can be calculated so that the transfer of heat from the center of the structure to the wall of the cellar can be calculated. this is reduced enough so that the watering of the
EMI5.3
outer wall of 11 opens; -c, by cooling water becomes unnecessary. Lléc; encr¯Lie ar shawl that can thus be obtained is considerable, for the heat carried by the cooling water amounts to one third in-
EMI5.4
vir on of the total l; halcl.1r released in the work.
The great enlargement of the ol.1vrace vis-a-vis the cellar offers- el1.l-0r another advantage. ii. = 1 effect, say, - tement to the p8ssagl 'do the L-I.1Vf> the outer wall of the structure, the ugly downward load-; an annular empty space of section substantially tria salary. It is in this empty space that, according to the invention, the cooling gauze is blown which mixes in this place with the gases coming from the burning vault.
EMI5.5
below the plastic zone and Cll.1i escape into "-" 1. -.
<Desc / Clms Page number 6>
EMI6.1
this annal space 4'Il Uirr, lGnE; 8atouc da plastic nucleus.
The e: r.rosé; i-dcssc process is suitable for the reduction of ores, especially iron ores; it allows to obtain tras haates temperatures in the work da haat i'oarncau., while reducing its i.iînimani the uo, .- isoi, iniotioii of l-halel.1r. This is why we J: ê'l.1t coa- 1, ince r has j e as ± 1: .13 nt 1. "] Jres8nt proceeded to c JJrcdl.1" tio: l of iron with; the production of other b haiite tora- peratare binders, for example; Portland imeÁ1.t, since, [.; râ "e to. remove nitrogen from the va, the quail - tity of blialear and the temp6ratl.1rG in the ol.1vra .: e are sufficient - ,,, because the forniatioa and the production of a very high melting point slag such as cement of
EMI6.2
J? Ort13; ld liquid.
In this case, the way in which the addition of limestone is made is important. According to the invention, all the necessary limestone is agglomerated in briquettes blind the ore. Since the components of Portland cement are thoroughly mixed and in the correct ratio in each briquette, the formation of Portland cement begins long before the actual melting, by means of the agglomerating melting.
The attached drawing shows, by way of example, an
EMI6.3
blast furnace] Jol.1r the execution of the d? the present application. is the cellar which rests on the barrier B strongly
EMI6.4
enlarged È3- to ;; the right in relation to 2. the cellar. C1 and C2 are the nozzles for the oxygen enriched wind. The nozzles enter the structure in such a way that the flames which start from their end meet
EMI6.5
in the middle of the book. The charge comes down from the cellar, in partlGalier the coke, demeare- without @ "be modified
<Desc / Clms Page number 7>
in the space, which is not subjected to the action of the flames, included between the wall of the structure and the connection of the nozzles.
This forms a protective layer
8. which sufficiently reduces the heat transmission from the inside of the structure to its wall so that cooling of the wall of the structure by water does not occur. The distance between the nose of the nozzles and the wall of the structure the work is determined accordingly.
At D, the descending charge leaves a free annular space, of substantially triangular section, which is used for insufflation (the cooling gas and which is connected to the insufflation pipe E. According to the invention, the fusion bed and the coke are more charged as a mixture, but are charged separately from each other; the F ore charges do not contain coke and the K coke feeds do not contain ore.
When a layer of coke has descended past the tuyeres, as shown in the figure, the hot combustion gases rise through the layer of coke and melt the layer of reduced mineral which is. situated above, as well as the elements which give rise to the slag. The quantity of the coke charge is calculated so as to provide the heat necessary for the fusion, so that a coke charge and a coke charge. The materials to be melted are always treated simultaneously in the structure. Losses by degradation which the inner wall of the protective layer may undergo, either by wear or by combustion, are compensated for by the following coke charge when she comes down.
Before melting, the ore and the slag elements form a mass above the combustion chamber.
EMI7.1
Plastic 99910mé ± 'éE), which is almost 10 non-penetrating at -7- - - - -
<Desc / Clms Page number 8>
gas. But c crame this plastic zone, which is found in the center of the strongly widened structure, is surrounded by a protective coache constituted by coke -permeable to gas, the ascending gases can be confined by outside this impenetrable zone. They rise obliquely in the direction of the arrows towards the annular space D. In this space, they mix with the cooler drafting gas blown by E.
The quantity of reducing gas and its temperature are calculated, in relation to the gases coming from the combustion chamber, so that the cellar receives the quantity of heat which it needs and qae, on the other hand, the temperature of the Gas rising to the cellar is sufficient to reheat the ore to the temperature of 1000 necessary for the indirect reduction, but does not wrinkle causing surface melting of the ore. If the gases rising to the cellar first encounter a charge of coke, it does not matter, as they can only give it a little heat.
As soon as they reach the ore charge, they achieve a complete reduction of the iron oxide to metal at the same time as they themselves oxidize partially to carbonic acid.
As, according to the invention, the ore layer does not contain coke, the carbonic acid formed cannot return to the state of carbon monoxide. This therefore constitutes; significant savings in coke. By continuing their ascent, the gases achieve the redaction of Fe3 O4 into FeO in the same way as in the usual processes of the working of the furnace haats.
Nitrogen from the wind can be removed in varying amounts. when the nitrogen is completely eliminated from the wind, it is necessary not only to bring reducing gas into the cellar, but also, in order to be able to
EMI8.1
adjust the heat of ItOavraeG and the cellar, from -u ¯
<Desc / Clms Page number 9>
EMI9.1
blowing a certain quantity of drafting gas into the c cmbusti.on chamber of the work, which corresponds to part of the nitrogen removed from the wind.
EMI9.2
We do not torch s. the essence of the invention, whether or not lime is incorporated in the ore briquettes. It will depend on the nature of the ore. @@ is only in the case where one vent to obtain very calcareous slags having the composition of Portland cement that one incorporates in the briquettes of ore the quantity of lime necessary finely ground.
EMI9.3
One can natarelleuent, in terms of construction, - tion, deviate from the indications of example l-i-dc'ss: s, without departing from the scope of the invention; for example the wall i of the structure can have an ecnic form instead
EMI9.4
to have a shape (; 11i.,. YJ.drigae. as indicated in the figure. From the construction point of view, the ossential
EMI9.5
It is only that the passage from the cellar to the ventilation is done in such a way that there remains, between the wall of the work and the descending load, an annular space in which the blown cooling gas is mixed.
EMI9.6
changing with hot gases went up Tt from the combustion chamber of the ol1vra ::, e, before; that these enter the a c uve. iE. ('DT.Ar 10 li 1.
Process of writing and smelting ores, in
EMI9.7
partic, ulier of iron ores, characterized in that one loads the cellar of the furnace by alternating thick layers of ore and flux on the one hand, and coke on the other hand, in order to increase the drafting of the ore by carbon monoxide, and in quantities such as the coke charge which precedes a mid-charge.
EMI9.8
ore is sufficient to produce the heat required for the preheating and the preparation of the ore,
<Desc / Clms Page number 10>
EMI10.1
as well as the smelting of pig iron and slag.
EMI10.2
2.
Process according to Claim 1, characterized
EMI10.3
in that, in order to avoid the superficial melting of the ore in the cellar, a cooling gas, dc, preferably redl.1 (., tear, is mixed with the combustion gas coming from the work). and that, simI.11t!: JJ1éL1snt, oIt partially or tctalenl3nt the nitrogen from the scaffisge wind.
3. Method according to claims 1 and 2, c: characterized ('Il ù6 cne, 2. 13 place of the nitrogen removed from the wind, one s ol.1.fflE' a gas Z r Et2üi.té 'ar in the chamber of io ro1' where st 1 is the o uvra4 ex Process in the dreams 1 and 2, charac- terized in that the ùombl.18tioll is carried out at the ceiitrc of the 'work, d-, niziière e qn' 1); '; l.1.:1 solid core of ore 1: 1 (, de, J :: jC'l.1st imiobile in the d1am- lure d .. combastjon et en i lQE '.gré? a Zris18rg1: SCIrIe-1t de 1' oa% -r? j 2. the lower end of the tank, the passage of the 0D "V" E 'a. the work being brazed around at a sharp angle, the combustion chamber is E; ltOl.1réo d'I.1: 1.1? coaohe motionless and bad c; rnd; ctr9w which protects the walls (the work centering l 'wear and oxidation and cai se e rY no.ave? ¯1 (; 0 Gst81.lJ;,: nt 2 l'; 1ide dc L;
ha des;, o1.- da nt e.
5. Process of harsh cevendi \ .- 8tjO: "1S 12.4, charac- terized; o '21. LT0SpO; E 'free annalary formed has passed from 1.? Cellar to rage c .. e slutî1isé as a mixing chamber for the rising gases from 7¯ t owvrac and the cooling gas; r nt L1SD.fflé.
6.process the fGv <3ud: il: 8tjo1l1, c;: Jl'3; terized on what the ore is loaded in the form of briquettes, aaxqaplles oa a there qaa otite of c; haax finely
<Desc / Clms Page number 11>
grinded little needed, obtaining Portland food.