BE461260A - - Google Patents

Description

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  "   PERFECTIONNEMENTS DANS   OU RELATIFS A LA FABRICATION OU PRODUCTION
DE FONTE MALLEABLE". 



   'La présente invention se rapporte à la fabrication ou produc- tion de fonte malléable et se rapporte en particulier à la   fabri-   cation ou production de fonte malléable du type connu comme fonte malléable à coeur blanc.. 



   Il a été proposé, dans la production de pièces coulées en fonte malléable, remployer pour décarburer ou modifier le   oons-   tituant carbone de   fonte Mond   des fours   à   gaz de haut-fourneaux ou autres   gaz..industriels   analogues dans lesquels ltanhydride carbonique qui: est oapable d'enlever du carbone à la fonte est associé avec de l'hydrogène qui évite l'oxydation de la fonte.Il a été prouvé que, dans .la production de coulées en fonte   à   coeur blanc.par ce procédé, la température du traitement se situe entre 

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800  et 950 C. 



   Il a été proposé de produire des gaz destinés à créer une   natmosphère"   dans le traitement thermique du métal, cette atmosphère ayant une teneur élevée en azote et d'autre part un caractère soit oxydant, soit réducteur, soit carburant ou décarburant, en mélan- geant des gaz ou vapeurs contenant des hydrocarbones avec l'air atmosphérique en proportionschoisies d'après le caractère imposé du gaz produit et réagissant sur le mélange avec l'aide   d'une   source de chaleur indépendante ou   appliquée,   Il est prouvé que pour décarburer un soier à 0,50% de carbonsunrapport d'air et de gaz de 3 à 4 est employé;

   
Il est de plus prouvé que le gaz résultant contient 7 à 37% d'hydrogène, plus de 10% de méthane, de 35% à 80%   d'azote,   de 5%   à   22% diacide carbonique ( 00) et plus de 10% d'anhydride carbo- nique ( CO2). 



     Linvention   présente propose un procédé de production de fonte malléable dans lequel les moulages en fonte sont   chauffés   à une température supérieure à   900 C   dans une chambre étanche aux gaz ou presque étanche aux gaz dans une atmosphère produite par la combustion contrôlée de mélanges prédéterminés   d'air avec   du gaz de bois, gaz de four à coke ou gaz d'éc lairage ou de ville, les produits de combustion étant traités, si nécessaire, pour enlever les constituants indésirables. Tous les types de four peuvent être utilisés dans l'application de la présente invention pour autant que la chambre de traitement soit pratiquement étanche aux gaz,. 



   Par exemple peuvent être employés, les fours à résistances   élec-   triques, les fours à moufle. chauffés au combustible, ou les fours à gaz chauffés par tubes radiants, 
L'atmosphère injectée dans la chambre de traitement est contrô- lée ou ajustée de telle sorte que tandis qu'elle est-capable de décarburer les moulages elle ne doit pas oxyder ces derniers, Une telle atmosphère doit contenir certains ou tous les constituants suivants à savoir:Hydrogène, vapeur d'eau, CO2, comme gaz décar- burants et 00 comme gaz réducteur, Il est bien entendu que le même 

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 gaz, par ,exemple 1''hydrogène peut servir à la fois comme gaz 
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 décarburant et'-comme gaz  r.duo teur.

   L'atmoehre peut donc contenir une proportion dtazote qui        sert.plutôt   de diluant et ne doit pas prendre part,aux réactions. 



  La composition de l'atmosphère gazeuse peut être de 2% à 25% 
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 dthydrogéne,. 4, 9% de 002, 01% à 3% de vapeur dteau et 6% à 35% de 00,   lereste   étant de l'azote qui est inerte   paur   les moulages de fonte soumis au traitement, 
Par exemple l'atmosphère du traitement peut être produite 
 EMI3.3 
 par un mélange d'air avec du gaz de bois ou du gaz dtéclairageoüde      ville.. 



   Les gaz de bois ont'approximativement la composition de 30% 
 EMI3.4 
 à z de C0, O jà 3%'de 002, 2i à 4% dthydrogène et I  de vapeur d'eau, le reste consistant en azote, 
 EMI3.5 
 .Un tel- gaz peut être mélangé avec de l'air dans le rapport de 4: 1 en volume et   brûlée soit   dans une chambre chauffée extérieur rement au four ou .dans la chambre de traitement du four même pro- duisant pour   cela   une atmosphère ayant la composition approxima- 
 EMI3.6 
 tive de 30% de oo, 7,5% de 0020 3% dthydrogène, et 1% de vapeur d'eau, le reste étant-de l'azote. 



  Le gaz déalairage ou de ville è, généralement une composition approximative de 45% à 48% dthydrogène, 17% à in de méthane, I8 à a8 de 00, 3% à 4% de 002j 0,5% à 1,0% d'oxygène, 6% à 9% d'azote et I,S%" 3510 d'illuminants et, pendant son mélange avec de l'air dans la proportion de I partie de gaz pour 2 I/2 à 3 parties d'air( en volume) brûlé dans une chambre de combustion olose, avec ou   dans. catalyseur   et refroidi pour enlever l'excès de vapeur d'eau donne un produit gazeux qui   à   approximativement   lanalyse   suivante:

   
 EMI3.7 
 

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La variation dans la composition des produits de combustion du gaz de ville entre les limites indiquées dépend du rapport exact du gaz à l'air, de la température de la chambre de combustion et, dans la mesure où le pourcentage en vapeur d'eau intervient, de la température à laquelle les dits produits sont refroidis,   Al-   ternativement toute autre méthode connue pour enlever   l'excès-   de vapeur d'eau peut être employée. 



   Un volume prédéterminé de l'atmosphère gazeuse peut être in- jecté dans la chambre de traitement du four et toutes précautions   Drises,Dour   assurer la circulation de la dite atmosphère d'une manière continue à travers un système fermé qui comprend la chambre de traitement et de préférence employer un moyen pour   re-   conditionner l'atmosphère par addition d'une quantité déterminée d'air. Le système peut aussi comprendre une soupape pour éviter qu'une pression exeessive soit développée dans la chambre de trai- tement. 



   Dans une application typique de la dite invention des pièces coulées en fonte blanche sont chargées dans la ohambre de traite- ment. La composition de la dite coulée peut être approximativement: 3,2% carbone, 0,6% silice, 0,2% manganèse,   0,08%   phosphore, 0,20% soufre et le reste de fer, 
La. composition finale du produit malléable résultant, dépend de la durée du traitement thermique et de la température à   la-   quelle les moulages ont été soumis; un accroissement de la durée diminuera la teneur en carbone tandis que le pourcentage de car- bone transformé augmentera avec l'accroissement de température . 



   La chambre forme une partie d'un système.de circulation sans fin qui comprend aussi un ventilateur ou soufflerie et   un.refroi-   disseur et dans laquelle on introduit une atmosphère gazeuse comprenant 10% Hydrogène, 8 CO, 6% CO2, 1% vapeur   d'eau   et      75% azote. La température des pièces coulées est alors augmentée jusque 1000 C et maintenue   à,   cette température pendant une période de 28 heures. 



   A mesure que le traitement progresse, le gaz de l'atmosphère 

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 réagit avec la fonte des moulages pour en enlever le carbone, ce qui augmente graduellement la teneur en carbone du gaz jusque ce que le point de saturation soit atteint. En ce moment tout/Le CO2 disponible dans l'atmosphère a été converti en 00 suivant la réaction indiquée ci-après: 
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 002 + o #" 300 
C'est pourquoi la quantité contrôlée d'air ajoutée au système est seulement suffisante pour réagir avec le carbone abandonne par les pièces,   d'où.   nécessité de réactiver l'atmosphère en accord avec la réaction:

   
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 oxo + 0 . ' G03   Ltaddition   de cette quantité contrôlée d'air permet que la malléabilisation de la fonte n'atteigne pas un point mort   résul-   tant de la saturation de.l'atmosphère par le   carbone.   De plus, le dit traitement doit être maintenu à une pression, contrôlée en prévoyant une soupape dans la dite chambre, pression légèrement supérieure à la pression atmosphérique permettant d'assurer que des gaz indésirables ne puissent entrer dans la chambre venant d'une source extérieure. 



   En plus de la réaction du carbone aveo l'anhydride carbonique 002, le contenu de l'atmosphère en hydrogène et vapeur d'eau réagit aussi et enlève une   certaine   proportion du carbone des pièces de fonte conformément aux réactions suivantes : 
C +   2H2#   CH4 
C +   H2O#   H2 + 00   REVENDICATIONS   
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**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims (1)

1. I) Perfectionnements dans ou relatifs à la fabrication ou pro- duotion de fonte malléable, caractérisés par un procédé de produc. tion de fonte malléable dans lequel les pièces coulées en fonte sont chauffées à une température au dessus de 900 0 dans une cham- bre étanche ou pratiquement étanche dans une atmosphère contenant un gaz décarburant et un gaz réducteur, l'atmosphère étant produite <Desc/Clms Page number 6> par la combustion contrôlée d'un mélange prédéterminé d'air avec' du gaz de bois, du gaz de four à coke, ou du gaz d'éclairage ou de ville, les produits de la combustion étant traités si cela est nécessaire pour enlever les constituante indésirables.

   2)Perfectionnements dans ou relatifs , là fabrication ou pro- duction de fonte malléable, selon la revendication 1, caractérisés en ce que dans le procédé envisagée il est prévu un dispositif pour la circulation de l'atmosphère à travers un circuit fermé comprenant la chambre de tranitement ainsi qu'un dispositif pour introduire une quantité déterminée d'air dans le circuit, , 3) Perfectionnements dans ou relatifs à la fabrioation ou production de fonte malléable , selon les revendications 1 ou 2, caractérisée- en ce que dans le procédé l'atmosphère comprend 2% à 25% d'hydrogène, 4% à 9% de CO2, 0,1% à 3,0% de vapeur dteau et 6% à 25% de CO, le restant étant de l'azote, 4) Le procédé pour produire de la fonte malléable du type à coeur blanc,

   en partant de fonte blanche comme subtantiellement décrit et représenté,