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BREVET D'INVENTION. Société dite: SOCIETE ANONYME DES MANUFACTURES DES GLACES ET PRODUITS CHIMIQUES DESAINT-GOBAIN OHAUNY & CIREY. lbis Place des Saussaies à Paris S France. FOUR POUR LA PRODUCTION DE MAGNESIUM OU AUTRES METAUX DE NATURE VOLATILE". Ayant fait l'objet d'une demande de brevet en France, en date du 14 décembre 1942, N 474.362,
On sait que,jusqu'ici, l'obtention du magnésium affiné en lingots, à partir du minerai, nécessitait l'utilisation d'ap- pareils distincts correspondant généralement à différentes opérations successives. C'est ainsi que le magnésium brut, provenant de la condensation des vapeurs produites par la ré- duction du minerai dans un four, devait être extrait de ce four pour être transporté dans un four d'affinage.
Cette sujétion se rencontre aussi bien dans les fours agen- cés pour fournir du magnésium brut à l'état fondu que dans ceux où le magnésium brut, obtenu par la réduction, est déposé à l'état solide; d'une manière générale, et plus particulière- ment dans ce dernier cas, le transport du métal brut jusqu'au four d'affinage entraine des pertes de matière, en particulier par oxydation, ainsi que des pertes de temps et de chaleur.
La présente invention permet d'obtenir, dans le four même où est traité le minerai, directement du magnésium à l'état affiné, c'est à dire en excluant toutes manipulations ou re- prises de la matière entre le chargement du four et le dé-
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fournement du lingotde matai affina.
L'invention consiste en un four dans lequel sont combinés, en une enceinte commune, une chambre de réduction, une chambre de coniensation et un compartiment où le métal à l'état affiné se rassemble dans une ou plusieurs lingotières cette enceinte étant pourvue, d'une part, de moyens pour obtenir ou faire passer à l'état liquide, dans la chambre de condensation, le magnésium condensé, d'autre part, d'organes de filtration interposés entre la chambre de condensation et le compartiment des lingotières,la position de ces organes étant, en outre, telle que ceux-ci soient obligatoirement traversés par le magnésium brut liquide sortant de la chambre de condensation.
Le cheminement de ce magnésium liquide, depuis les surfaces de condensation jusqu'aux lingotières, peut résulter, soit de la gravité, soit de l'action de la force centrifuge, soit encore d'une différence de pression, soit de tout autre moyen.
D'autre part, l'état liquide du magnésium dans la chambre de condensation peut être obtenu par tous moyens appropriés.
En particulier, on peut, dans ce but, conduire l'opération de réduction elle-même selon le procédé qui permet d'obtenir, di- rectement du magnésium liquide dans la chambre de condensation, et qui fait l'objet d'une demande de brevet de même date, de la
Brevet ? même demanderesse,! pour:"Procédé et appareil pour l'obtention di- recte de magnésium à l'état fondu à partir du minerai". Dans ce cas, l'enceinte commune devra comporter les organes nécessaires nour le réglage de la température et du degré de vide selon le régime caractéristique de ce procédé.
Par ailleurs, dans le cas où le magnésium est condensé à l'état solide, un objet particulier de l'invention consiste à faire passer ce magnésium, à 1 'état liquide, dans l'enceinte de condensation elle-même, au moyen de dispositifs de chauffage, juxtaposés aux organes de refroidissement habituels d'un conden- seur, ou prenant la place de ces derniers, et intervenant après chaque période de condensation.
Dans tous les cas, chaque chambre ou compartiment de l'en-
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le commune sera pourvue, de préférence, de moyens individuels pour régler la température, la pression, et la nature de l'atmosphère qui y règne.
Sur le dessin annexé, sont représentés, à titre d'exemples non limitatifs, deux fours répondant à l'invention.
La fig.l est une vue en coupe verticale de l'un de ces fours.
La fig.2 représente, également en coupe verticale, un four oscillant.
La fig.3 est une coupe selon III-III de la fig.2.
Ces fours sont capables d'assurer la transformation du minerai en métal affiné, aussi bien si le processus de la réduction et de la condensation conduit à un dépôt de magnésium à l'état solide,que si ce processus donne lieu à la formation directe de magnésium à l'état liquide.
Le four représenté sur la fig.l comprend essentiellement une chambre de réduction 1,-comportant, avec un orifice d'introduction 2 pour le chargement du minerai, des moyens de chauffage, non représentés, qui peuvent être de tout type approprié,-et, faisant suite à la chambre 1, une chambre de condensation 3, à axe vertical, dont la paroi inférieure est constituée par une surface filtrante 4, qui sépare la chambre 3 d'un compartiment 5 dans lequel s'effectue le rassemblement du magnésium liquide, après sa filtration.
La chambre de condensation est pourvue, comme à l'habitude, d'organes de refroidissement,- tels qu'un serDentin 6, assurant la circulation d'un fluide réfrigérant,- d'un orifice 7, relié à une pompe à vide, et, éventuellement, d'unnorifice 8, permettant l'ame- née d'un gaz inerte.
Selon une caractéristique de l'invention, la chambre de condensation est dotée de moyens de chauffage 9 qui peuvent, par exemple, s'intercaler entre les éléments refroidisseurs 6. De plus, d'autres éléments refroidisseurs 10 sont disposés au voisinage de la périphérie du filtre sensiblement dans le plan x-x de celui-ci, et comportent des moyens de réglage permettant d'agir sur la température de la chambre de condensation au voisinage du filtre, indépendamment du réglage dans les autres zones de cette chambre.
Des organes de chauffage 11, également indépendants des organes
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9, sont aussi montés au voisinage du plan x-x.
Dans le cas où la marche de la réduction implique que tout ou partie des vapeurs de magnésium se condensent à l'état solide, le refroidissement par les organes 6 sera mis en oeuvre de manière à réaliser ce mode particulier de condensation. Pratiquement, la température dans la chambre de condensation, au niveau de ces organes 6, sera réglée à une valeur inférieure à 650 c
Par contre, dans le cas où le processus de réduction comporte la condensation des vapeurs à l'état liquide, l'action réfrigéran- te exercée par ces organes 6 devra être moins active.
De toute façon, la condensation des vapeurs ainsi que la localisation de cette condensation dans la chambre 3, pourront être facilitées par des parois auxiliaires 3a formant chicanes.
Les organes 10 et 11 sont destinés à maintenir, pendant la période de condensation, la température du filtre 4, soit à une valeur plus élevée que celle des autres parois de la chambre 3, soit à une valeur nettement inférieure.
Bar le premier moyen, on localise la condensation dans les régions supérieures de la chambre 3, et l'on évite ainsi que les vapeurs provenant de la chambre de réduction arrivent jusqu'au filtre
Par le second moyen, ce filtre 4 jome le rôle d'une surface active de condensation, apte à condenser, soit à l'état liquide, soit à l'état solide, les vapeurs qui y parviennent.
Dans le cas où les vapeurs se déposent à l'état solide sur cette surface, ce dépôt solide obture pratiquement les orifices, relativement étroits, du filtre, et s'immobilise sur ce dernier.
Dans un cas comme dans l'autre, l'action des organes 10 et 1.1., associés à celle du filtre, a pour effet de s'opnoser aussi bien au passage des va'oeurs à travers le filtre qu'à celui de toutes matières solides. par smite, tout le magnésium qui pénètre dans le compartiment 5 a donc franchi le filtre 4 à l'état liquide, et, de ce fait, a subi l'action filtrante, dans des conditions parfaitement efficaces.
Les dippositifs de chauffage 9 sont destinés à réaliser, après
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la condensation, la fusion du magnésium qui s'est condensé à l'état solide sur les parois latérales de la chambre 3. Il en est de-même des organes de chauffage 11 pour le mégnésium solide qui, éventuellement, aura. été arrêté par le filtre 4.
Tout le magnésium liquide,-provenant, soit de cette opération spéciale de chauffage, soit d'une condensation directe dans cet état liquide, notamment par application du procédé selon le brevet précité- se rassemble donc sur le filtre 4.
Sous l'effet de la gravité, éventuellement favorisé par une différence de pression appropriée'que l'on engendre entre les deux faces du filtre, - soit par l'introduction d'un gaz inerte à pression convenable, amené par l'ajutage 8, soit par la création d'une dépression dans la chambre 5, - le magnésium liquide traverse le filtre 4 en y subissant l'affinage désiré.
Ce magnésium affiné se rassemble dans le compartiment 5 sur un fond 12 constituant une fermeture étanche, isolant l'ensemble 1 - 3 - 5 du logement 13 de la lingotière 14.
Le fond 12 sera pourvu de dispositifs 12a, tels que sas, robinet, siphon, etc.., permettant d'évacuer à volonté dans la lingotière le magnésium liquide affiné. Ces dispositifs 12a seront obturés lorsque l'on ouvrira le logement 13 de cette lingotière pour extraire celle-ci.
Bien entendu, ce logement 13 sera pourvu d'organes propres de refroidissement, 15, pour solidifier le métal. Ce logement pourra également comporter des ajutages 16-17 pour la mise sous vide ou l'introduction de gaz inerte.
Dans la forme de réalisation représentée aux figs 2 et 3, les organes déjà décrits conservent les mêmes références.
La chambre de réduction 1 est du type comportant un résistor de chauffage, axial, horizontal, 18, et peut osciller autour de son axe, y-y.
La chambre de condensation, 3, accolée à ce four, est traversée par un manchon axial, 19, servant à l'amenée du courant électrique au résistor 18.
Du côté opposé à la chambre de réduction, cette chambre de condensation comporte une paroi cylindrique 4, ayant la structure
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d'un filtre.
Les organes de refroidissement 10 et de chauffage 11 de ce filtre présentent une forme cylindrique répondant à celle du filtre, comme re- présenté fig.3.
Le compartiment de rassemblement 5 du métal affiné est constitué par l'espace réservé entre le filtre 4 et une enveloppe cylindrique étanche 20.
Pour permettre à la lingotière 14 de demeurer constamment au point bas de cette enveloppe, malgré le mouvement d'oscillation du four, cette lingotière est montée sur galets de roulement 21 reposant sur un rail 22.
Dans le cas d'un four appelé à effectuer une rotation complète, la chambre 5, au lieu de régner sur un secteur de circonférence, s'é- tendra de manière à envelopper complètement la chambre de condensation 3, le filtre 4 pouvant alors également présenter la forme d'une surface cylindrique complète.
Il est à remarquer que l'affinage du magnésium par filtration se trouve favorisé par le mouvement d'oscillation ou de rotation du fil- tre participant au mouvement général.
L'invention a été décrite dans le cas particulier de la produc- tion du magnésium, mais il est entendu qu'elle s'applique également à l'obtention, à l'état affiné, d'autres métaux, de nature volatile,lors- que le traitement des minerais de ces métaux donne lieu à une produc- tion du métal sous forme de vapeurs condensables.
REVENDICATIONS.
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