BE425898A - - Google Patents

Description

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  Four tubulaire tournant pour l'obtention thermique du magnésium. 



   Pour l'obtention thermique du magnésium par la réduction de matières premières magnésifères à l'aide de silicium, d'a- luminium et de substances réductrices analogues qui ne four- nissent pas de produits d'oxydation gazeux, on a déjà proposé des fours de différents types. Cependant, tous ces types pré- sentent l'inconvénient de n'être pas adaptés à l'exécution de    l'opération à l'échelle de la grande industrie ; fait tient   à ce que les conditions particulières dans lesquelles on doit exécuter l'opération rendent extrêmement difficile la condui- te de la réaction lorsqu'on agrandit les dimensions des dis- positifs selon les exigences de la grande industrie.

   Pour exé- 

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 cuter le procédé à. pression atmosphérique, c'est à dire dans une atmosphère d'hydrogène, la plupart des matériaux se sont montrés insuffisants lors d'un agrandissement des dimen- sions du four pour répondre aux exigences créées par les tem- pératures de réduction élevées. 



   Cependant, si l'on exécute l'opération à des températu- res plus basses en utilisant un vide élevé, on se trouve en présence de la nécessité de construire les différentes par- ties des appareils de manière qu'ils soient étanches au vide, et, en outre, d'introduire le mélange réactionnel ou d'ex- traire les résidus solides de la réaction ainsi que le métal produit dans le four à l'aide de dispositifs d'écluse ou ana- logues; ce fait présente des difficultés d'appareillage par- ticulièrement grandes, lorsqu'on doit agiter intimement le mélange réactionnel pendant sa transformation en utilisant un four tournant ou un four analogue. Au point de vue de la technique calorifique, un four allongé ne convient pas à cau- se des pertes de chaleur par rayonnement extrêmement élevées. 



  De   même,   le chauffage du mélange réactionnel par la chaleur rayonnée, en particulier par des éléments de rayonnement de chaleur, disposés dans le four lui-même, se heurte à des dif- ficultés de construction considérables dans le cas du four allongé. 



   L'objet de l'invention est un four pour la production thermique de magnésium dont le rendement correspond aux exi- gences de la grande industrie en ce que l'on peut fabriquer dans ce four, par exemple 250 kgs de magnésium et davantage, par jour. En se reportant au dessin joint qui représente en coupe un four conforme à l'invention: A est une chambre de réaction construite en forme d'un cylindre horizontal dont le diamètre est égal à la longueur ou plus grand qu'elle.

   La chambre de réaction est entourée d'une maçonnerie B en ma- tière céramique bien isolante au point de vue thermique.L'in- troduction du mélange réactionnel et l'extraction des résidus 

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 solides de la réaction se font par une ouverture commune C qui se trouve, conformément à l'invention, au milieu de l'axe de la chambre de réaction mais qui est disposée tangentiellement par   rapport   à la périphérie et qui s'élargit en forme d'enton- noir à l'intérieur du four. La disposition tangentielle de l'orifice d'entrée et de sortie a d'abord l'avantage de per- mettre l'introduction de la matière à l'entrée du four en un courant continu et de lui faire prendre son mouvement normal par la rotation du four, avantage qui se retrouve en sens in- des verse pour   1'évacuation/résidus   de la réaction.

   Cette dispo- sition permet encore de déplacer le segment circulaire du pied du cône de l'entonnoir vers l'axe de la chambre de réaction diminuant ainsi le moment de torsion indésirable de l'entonnoir de chargement. 



   Le chauffage de la matière réactionnelle se fait de pré- férence au moyen d'éléments de rayonnement thermique D connus en soi qui sont disposés dans l'axe et au voisinage de l'axe du four ; cette disposition est possible grâce à la forme ra- massée de la chambre de réaction qui permet l'emploi d'élé- ments de rayonnement librement supportés et grâce aussi à l'in- troduction tangentielle du mélange réactionnel qui empêche la détérioration des éléments de chauffage par le mélange réac- tionnel solide introduit dans le four. 



   Les vapeurs de magnésium qui se dégagent pendant la ré- action sont évacués suivant l'axe du four par une ouverture E qui est maintenue étroite conformément à l'invention afin d'assurer une protection aussi grande que possible à la cham- bre de condensation contre la chaleur de la chambre de réac- tion. Les vapeurs arrivent ensuite dans la chambre de conden- sation F qui a des dimensions relativement grandes et qui est construite sous forme d'un cylindre qu'on peut chauffer ou refroidir et qui est disposé dans l'axe du   four.A   son extré- mité opposée à la chambre de réaction, la chambre de   cohdensa-   tion possède un trou de coulée G et de plus, un raccord de vi- 

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 de H placé de préférence dans l'axe du four. 



   Comme matières premières pour la construction de la chambre de condensation, on n'emploie pas de matières céramiques à cause du risque de réaction entre le   magnésium   produit et les constituants de ces matières et à cause du danger de détérioration des joints par le magnésium chaud. Pour faire cette chambre de condensation,il ne reste donc plus que du métal et celui-ci doit répondre aux exi-   gences suivantes : ildoit être étanche au vide, aux températures   qui entrent en jeu et il doit être également étanche  à   l'hydrogène et   n'être   pas attaqué par le magnésium fondu. Pour cette dernière raison, les ferroalliages renfermant du nickel, dont on connait la résistance à la chaleur, ne conviennent pas.

   La plupart des autres alliages résistant à la chaleur ne sont pas étanches à l'hydrogène et au vide. Cependant on a trouvé que les alliages fer-chrome, renfermant 5-30   %   de chrome environ et de préférence 6-8 % environ qui peuvent renfermer éventuellement du silicium en quantités de 0,5-1 % et/ou de l'aluminium en quantités de 0,7-2 %, pour diminuer l'écaillage, répondent complètement aux exigences signalées précé-   demment.   



   La condensation du magnésium se fait avantageusement d'abord à l'état solide grâce à un refroidissement correspondant des parois de la chambre de condensation; ensuite, pendant l'arrêt du four pour le vidage et le remplissage, on chauffe jusqu'au-dessus du point de fusion du magnésium en introduisant de l'hydrogène par le raccord de vide H de la chambre de condensation, de sorte qu'on peut couler le magnésium liquide. Pour le chauffage de la chambre de condensa- tion, on a prévu une spirale chauffante J autour de cette chambre. 



  La chambre porte encore une coiffe K destinée à diminuer le rayonne- ment thermique et cette coiffe est pourvue de soupapes d'air L des- tinées à produire un refroidissement plus rapide pendant la conden- sation.

Claims (1)

1. Revendications.

   1 ) Four tournant pour l'obtention thermique de magnésium, caractérisé par une chambre de réaction cylindrique A dont le diamètre est un moins égal à la longueur et qui porte au milieu de sa longueur, mais disposée tangentiellement, une ouverture C pour l'introduction.du mélange réactionnel et pour l'évaduation des résidus solides de la réaction.

   2 ) Four tournant selon la revendication I, caractérisé en ce que l'ouverture d'entrée et de sortie C est élargie en forme d'entonnoir vers l'intérieur du four, de sorte qu'on peut reculer le segment circulaire du pied de l'entonnoir vers l'axe du four.

   3 ) Four tournant d'après les revendications I et 2, caractérisé par des éléments de rayonnement thermique supportés librement qui sont disposés dans l'axe ou au voisinage de l'axe du four.

   4 ) Four tournant, conforme à l'une des revendications précédentes, caractérisé par une chambre de condensation F que l'on peut chauffer et refroidir, disposée axialement et qui est reliée à la chambre de réaction par une ouverture axiale E de faible diamètre.

   5 ) Four tournant, d'après l'une des revendications précédentes, caractérisé par une chambre de condensation dont les parois sont constituées par un alliage fer-chrome exempt de nickel, résistant à l'écaillage renfermant environ 5-30 % de chrome, de préférence 6-8 % de chrome.