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Procédé et appareil pour extraire le zinc des alliages à base de cuivre.
La présente invention se rapporte à des procédés et appareils pour extraire le zinc d'alliages à base de cuivre, de manière à pouvoir récupérer le contenu non zincifère de l'alliage, ainsi que le zinc si on le désire.
Pour bien faire comprendre l'invention, différents modes d'exécution pratique du procédé et de l'appareil utilisés aux fins de l'invention seront décrits ci-après avec référence aux dessins annexés dans lesquels:
Fig. 1 est une vue plus ou moins schématique d'un appareil qui peut être utilisé pour mettre l'invention en pratique;
Fig. 2 est une coupe longitudinale d'une variante de l'appareil ;
Fig. 3 et 4 sont des coupes suivant les lignes 3-3 et 4-4 respectivement de la Fig. 2;
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Fig.5 représente une autre forme du récipient métallique de l'appareil suivant les figs.2, 3 et 4;
Fig.6 est une coupe suivant la ligne 6-6 de la fig.5;
Fig.7 est une coupe correspondant à la fig. 6, montrant une autre variante du récipient métallique;
Fig.8 est une vue fragmentaire, correspondant à la fig.7, montrant encore une autre variante du récipient métallique ;
Fig. 9 est une COUDE suivant la ligne 9-9 de la fig.8;
Fig.lO représente une autre variante encore du récipient métallique de l'appareil suivant les figs.2, 3 et 4;
Figs.ll et 12 sont des coupes suivant les lignes 11-11 et 12-12 respectivement, de la fig.10;
Fig.13 est une coupe verticale longitudinale d'une variante du four servant à traiter le métal pour en éliminer le zinc;
Fig.14 est une coupe verticale longitudinale d'une variante de l'appareil suivant la fig.2;
Fig.15 est une coupe suivant la ligne 15-15 de la fig.14;
Fig.16 est une coupe verticale longitudinale d'un fragment d'une variante du four pour le traitement du métal en vue de l'é- limination du zinc, correspondant à l'extrémité de droite du four de droite de la fig.14.
Fig.l7 est une vue' en vlan d'un condenseur pour les vapeurs de zinc, avec arrachement partiel, la vue représentant une partie du four dont les vapeurs sont recueillies par le condenseur, et
Fig.18 est une coupe suivant la ligne 18-18 de la fig.17.
Jusqu'à présent, pour récupérer le cuivre du laiton ou le constituant non zincifère d'autres alliages à base de cuivre, on soumettait habituellement le métal à des procédés de raffinage coûteux et entraînant des pertes, consistant, par exemple, à in- suffler le métal en fusion conjointement avec de l'air dans un four à réverbère pour oxyder et élimine* le zinc, en consentant à la perte de ce dernier.
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Toute tentative de réduire le teneur en zinc de ce métal à un point considérablement inférieur à 10%, en l'éliminant de ce dernier par ébullition ou évaDoration était jusqu'ici irréa- lisable sur une échelle industrielle, sinon scientifiquement.
Si l'on essayait de réduire la teneur en zinc de cette manière, l'élimination des dernières fractions de zinc expulsées exigeait des températures tellement élevées et tant de temps que le pro- cédé devenait irréalisable en raison de la consommation considé- rable d'énergie thermique, de l'insuffisance de la durabilité du four, et de la perte de temps.
Il est clair qu'avec une tension de vapeur constante, la température minimum à laquelle le zinc sera expulsé du métal augmentera progressivement à mesure que le zinc est progressi- vement éliminé. Dans les conditions qui ont présidé jusqu'ici aux essais effectués antérieurement en vue d'extraire le zinc en chauffant le métal qui le renferme, la température devenait né- cessairement très élevée lorsque la teneur en zinc devenait fai- ble, et lorsque cette teneur était réduite à environ 3 ou 4%, l'extraction du zinc se faisait si lentement que la réduction de la teneur en zinc cessait pratiquement.
Suivant la présente invention, le laiton et d'autres allia- ges à base de cuivre contenant du zinc peuvent être traités indus- triellement pour réduire leut teneur en zinc facilement jusqu'à des proportions de l'ordre de 3 à 6%. En outre, en tirant profit de la découverte faite précédemment de l'action catalytique du carbone élémentaire incandescent exposée ci-après, on peut ré- duire la teneur en zinc à des proportions encore moindres, même jusqu'à des fractions bien inférieures à 1%, c'est-à-dire qu'on peut éliminer pratiquement la totalité du zinc sans perte de temps nuisant à l'exécution du procédé, et à des températures notablement inférieures à celles qu'on croyait oossibles jusqu'à présent,
soit à des températures de l'ordre de 1000 F en dessous
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des températures d'ébullition déterminées par les lois de Henry et de Raoult pour les métaux ayant les compositions des métaux finals. En outre, dans le procédé perfectionné, le zinc peut être récupéré à l'état métallique, au lieu d'oxyde de zinc ou de poudre bleue ou au lieu d'être entièrement perdu comme dans les procédés antérieurs.
L'effet catalytique du carbone élémentaire incandescent ci-dessus mentionné peut 'Se démontrer en plaçant le métal en fusion dans un creuset en graohite 1 (fig.l) de manière à remplir celui-ci partiellement, le creuset étant disposé dans une cham- bre à moufle 3 d'un four à moufle 5 chauffé à l'huile, auquel le mélange combustible est amené par une tuyère à combustion d'hui- le 7.
Pour assurer l'existence de conditions non oxydantes au- dessus du métal dans le creuset, on peut placer sur celui-ci un couvercle 9 en graphite ou autre matière réfractaire, cette der- nière ne devant pas nécessairement être du carbone élémentaire, tandis qu'on peut fermer la chambre à moufle par un couvercle réfractaire 11, chaque couvercle étant pourvu d'une petite per- foration 13 pour permettre le libre échappement des vapeurs de zinc à l'extérieur du four et étant luté à l'argile réfractaire comme c'est indiqué en 15. On a trouvé qu'au moyen de cet appa- reil le métal en fusion peut être chauffé dans le creuset incan- descent au point d'éliminer, en quelques heures, pratiquement la totalité du zinc à des températures notablement inférieures aux températures d'ébullition indiquées pour la composition du métal original ou du métal résiduel.
Par exemple, lorsqu'un alliage en fusion composé de 16% de zinc, 10% de nickel et le restant de cuivre, était placé dans un creuset en graphite, d'environ 4 pouces de haut, 3,5 pouces de diamètre intérieur au sommet et 3,25 pouces de diamètre interne à la base, de manière à le rem- plir à peu près jusqu'à 1,8 pouces de son sommet, et que la chambre à moufle était maintenue à environ 2850 F, tandis que
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l'intérieur du creuset était maintenu approximativement à la température atmosphérique, l'alliage contenait au bout de trois heures environ 0,12% de zinc.
Toutefois, on a trouvé que si le creuset au lieu d'être en graphite ou autre carbone élémentaire était en une autre matière, ce même alliage dans des conditions de fonctionnement identiques aurait eu une teneur en zinc rési- duel d'environ 2,1%, c'est-à-dire approximativement dix-huit fois autant de zinc que l'alliage résiduel en aurait contenu s'il avait été traité dans le creuset en graphite.
Des creusets ou d'autres récipients en carbone non graphiti- que comme par exemple du carbone non graphitique dérivé du coke, de la houille, du pétrole, du charbon, de la suie, etc. donnent les mêmes résultats qu'un creuset ou un récipient en graphite, et il est possible, lorsque la quantité de métal traitée dans un pareil récipient est suffisamment grande pour réaliser la présen- te invention sur une échelle industrielle, de réduire la quanti- té de zinc dans le métal résiduel jusqu'à 0,5% et moins.
Des procédés pour exécuter des récipients, des blocs, des conduits et diverses autres formes de pièces en carbone et en graphite sont bien connus. Habituellement, suivant ces procédés, la matière carbonée, par exemple la houille, est mélangée à du gou- dron de charbon ou autre agglomérant approprié pour former une masse plastique qu'on moule sous pression à la forme désirée et qu'on soumet alors au feu pour la fissurer et en chasser les sub- stances volatiles et Dour réduire la matière à un état plus ou moins pur de carbone non-graphitique appelé "carbone" dans le commerce. En continuant à chauffer et en augmentant la tempéra- ture du traitement de la pièce moulée, on peut transformer ce "carbone" en graphite.
Le "carbone" produit est résistant, dur et compact, tandis que le graphite, bien que résistant et compact, est plus tendre ce qui le rend apte à être usiné plus facilement.
Le "carbone" ainsi dénommé et le graphite constituent, aussi
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bien que le diamant, les trois formes allotropiques connues du carbone élémentaire. Dans les revendications ci-annexées on a employé pour la commodité de la terminologie l'expression "carbone-' élémentaire'' pour indiquer une matière du groupe renfermant le graphite et la substance appelée commercialement "carbone". Evidem- ment les diamants bien qu'il n'y ait aucune raison de supposer qu'ils sont impropres aux fins poursuivies, sont des produits trop coûteux pour entrer en ligne de compte dans la pratique.
Des creusets ou d'autres récipients exécutés en des maté- riaux tels que la magnésite, l'argile réfractaire, le silicate de zirconium, le carbure de silicium et divers autres produits ré- fractaires connus de carbone non-élémentaire chimiquement ne donnent pas les résultats obtenus au moyen d'un creuset en car- bone ou en graphite, mais lorsqu'on les emploie, il reste dans l'alliage en cours de traitement une quantité notablement plus grande de zinc pour des conditions de température et pression données et une durée déterminée du traitement, attendu que si la quantité de zinc résiduelle à obtenir à l'aide de ces creusets doit être la même que celle obtenue au moyen des creusets en carbone ou en graphite pour la même durée de traitement,
il est nécessaire d'emoloyer des températures indésirables supérieures de 1000 F approximativement, et habituellement une teneur de 3 à 4% environ de zinc est le minimum auquel la teneur en zinc peut être réduite si la quantité de métal qui est traitée est suffi- samment grande pour constituer une réalisation de la présente invention sur une échelle industrielle.
On peut expliquer les effets ci-dessus mentionnés par le fait qu'un alliage en fusion contenant une quantité donnée de zinc présente, pour une pression de vapeur totale donnée, un point d'ébullition déterminé lorsqu'il est placé dans un récipient non carboné, c'est-à-dire que si l'alliage est porté à l'ébullition dans un pareil récipient à une température et une pression fixées,
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son ébullition se prolongera jusqu'à ce que la teneur en zinc soit réduite à un certain pourcentage, et cessera ensuite à moins qu'on élève la température ou réduise la pression, de ma- nière à assurer l'ébullition de l'alliage à teneur réduite en zinc, l'action étant analogue à celle qui se produit lorsqu'on chauffe un mélange d'eau et d'alcool jusqu'à provoquer l'ébulli- tion de l'alcool.
Toutefois, lorsqu'on le remplace par un réci- pient en carbone élémentaire, il est possible que cette matière en devenant incandescente agisse comme un catalyseur cour réduire la tension de vapeur à la surface du métal en fusion de manière à lui permettre de bouillir à une température inférieure, la même que celle qui se produirait si la pression de vapeur totale au- dessus du liquide était réduite par L'emploi d'une pompe à vide en supposant qu'il soit possible de le faire.
On peut aussi admettre que lorsque la température de l'alliage en fusion est inférieure à son point d'ébullition pour une pression de vapeur totale donnée quelconque, le zinc dans ces conditions étant ex- pulsé de l'alliage par évaporation, si la température de ce dernier est supérieure au point d'ébullition correspondant à la pression de vapeur partielle existante du zinc, la même action catalyti- que se produise, le carbone élémentaire incandescent agissant alors pour augmenter le degré d'évaporation du zinc au même point que si la pression de vapeur partielle du zinc était fort infé- rieure à la valeur qu'elle possède actuellement.
Quelle que soit l'explication exacte, ce qui est certain c'est qu'on a constaté que le récipient en carbone ou graphite agit, lorsqu'il est incandescent, comme un catalyseur pour réduire la teneur en zinc d'un alliage à base de cuivre en fusion par ébullition ou évapora- tion à une température et à une pression de vapeur données jus- qu'à une teneur considérablement inférieure à celle qui serait obtenue si le creuset n'avait pas été en carbone ou graphite, pour la même durée du traitement du métal qui y est contenu, et en
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outre,
que dans un récipient en carbone ou graphite la tempéra- ture nécessaire pour réduire la teneur en zinc à un pourcentage donné est sensiblement plus faible que dans un récipient qui n'est pas en carbone ou graphite et inférieure à celle qu'on croyait possible jusqu'à présent ou qui était indiquée par les lois de Henry et Raoult, et que dans un récipient en carbone ou graphite il est possible de réduire la teneur en zinc à un pour- centage plus faible que si le creuset n'était pas en carbone ou graphite.
Aucun effet catalytique ne peut être observé en cas d'ébul- lition ou d'évaporation de zinc commercialement pur ou d'alliages à base de cuivre contenant de grandes quantités de zinc. Dans ces conditions le zinc est évacué si facilement du métal en fu- sion par ébullition ou évaporation et à des températures si rapprochées de son point de fusion que s'il se produit une action catalytique quelconque elle ne peut pas être observée et n'a aucune influence sur les résultats acquis dans ces conditions.
L'action catalytique ne peut être observée et ne présente d'im- portance que pour un pourcentage de zinc de 10% ou moins.
L'effet catalytique et ses avantages sont plus prononcés et acquièrent une importance progressivement croissante lorsque la teneur en zinc diminue progressivement au-dessous de 10%. Lorsque la teneur en zinc du laiton ou autre alliage à base de cuivre descend progressivement en dessous de 10%, la température et la durée du traitement nécessaires pour évaporer ou assurer l'ébul- lition d'une quantité donnée de zinc à une pression de vapeur donnée augmentent progressivement, et, comme l'action catalyti- que réduit cette température et cette durée nécessaires, on tire profit de cette action en réalisant à la fois une économie im- portante de consommation d'énergie et une augmentation de la du- rabilité du four, tandis que d'autre part la quantité de métal qui peut être traitée dans un temps déterminé est plus grande.
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Les essais ont montré qu'il est nécessaire pour assurer l'action catalytique ci-dessus décrite que la surface de la masse de métal en fusion traitée soit dégagée, aussi bien lorsque cette masse se trouve à l'état de courant que lorsqu'elle est fixe, de manière à permettre aux vapeurs de zinc de s'en échapper, et que le carbone élémentaire intersecte cette surface dans le sens général où les surfaces internes des parois latérales d'un récipient ou creuset du métal intersectent cette surface. En outre,il est nécessaire pour obtenir cette action de chauffer le métal en fusion dans des conditions pratiquement non-oxydantes vis-à-vis de ce métal.
D'autre part, on a constaté que l'action catalytique est beaucoup plus prononcée lorsque la température de l'alliage en fusion en cours de traitement est égale au moins à celle du point de fusion de son constituant non zincifère, qui, comme on le comprendra, est supérieur à celle du point de fusion de l'alliage. Toute température supérieure au point de fusion du constituant non zincifère, jusqu'à celle qui provoque l'ébul- lition de l'alliage,peut être adoptée. En pratique, pour obtenir les meilleurs résultats on adoptera de préférence des températu- res dépassant de 900 à 1400 F le point de fusion du constituant non zincifère, particulièrement lorsqu'on élimine les fractions finales du zinc si la réduction de la teneur en zinc est poussée aussi loin que 3% environ.
Ainsi qu'il a été dit précédemment, on a trouvé que l'action catalytique ne se produit pas si le carbone élémentaire ne se trouve en contact avec le métal fondu qu'en dessous de sa surface.
Par exemple, si le creuset ou autre récipient n'est pas en carbo- ne ou en graphite et si le carbone élémentaire est sous forme d'un bloc de graohite ou de carbone placé dans le creuset et fixé au fond de ce dernier de manière à être entièrement immergé dans le métal en fusion, aucune action catalytiqueneseproduit et les résultats obtenus sont identiques à ceux obtenus lorsque le bloc
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est en carbure de silicium ou autre matière non constituée de carbone élémentaire, tandis que quand le bloc est en carbone élémentaire et est fixé dans le creuset en matière autre: que le carbone élémentaire de manière à s'étendre d'un point situé au-dessous de la surface libre du métal à un point situé au-dessus de cette surface en intersectant cette dernière, l'action cataly- tique se produit.
Dans une forme d'exécution appropriée d'un appareil propre à réaliser l'invention sur une échelle industrielle, décrite ci- après à titre d'exemple, le métal en fusion peut être chauffé dans le récipient en graphite ou en carbone dur 17 constituant le creuset ou la sole d'un four électrique dans lequel la surface supérieure libre 19 du métal en fusion est intersectée par les faces internes des parois latérales 21 et 23 du récipient. Comme c'est représenté, le récipient 17 est supporté par des blocs ré- fractaires 25 reposant sur la Daroi de fond 27, garnie de réfrac- taire, d'une chambre de four 29, les parois de côté et d'extrémi- té 31 du four étant également garnies de matière réfractaire.
Comme c'est représenté, de part et d'autre du récioient ouvais- seau 17 le four présente intérieurement une banquette sur la- quelle repose une couche de matière isolante réfractaire 33 qui supporte les éléments de chauffage électrique par résistance 55 s'étendant transversalement en travers et au-dessus du récipient.
Ces résistances de chauffage qui peuvent être faites en graphite sont représentées comme étant couplées en série par des plaques de graphite conductrices électriquement 37 qui reposent sur les couches isolantes 33, les résistances situées aux extrémités étant pourvues de rallonges 39 en matière conductrice réfractaire, s'étendant à travers des perforations 41, ménagées dans la paroi du four, jusqu'à l'extérieur du four, où elles portent des bor- nes 43 pour le raccordement à la source de courant.
Au-dessus des résistances de chauffage on a représenté une paroi 45 formée de
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plaques de matière réfractaire qui, en service, sont chauffées par les résistances jusqu'à l'incandescence et réfléchissent la chaleur vers le bas de manière à augmenter l'effet calorifique sur le métal contenu dans le récipient ou vaisseau 17. Une cou- che de morceaux de charbon 47 peut reposer sur cette paroi de manière à agir comme isolement pour maintenir la paroi 45 à une température maximum.
Les garnitures réfractaires 25 et 31 et la paroi 45 peuvent être en graphite ou en carbone dur pour contribuer à obtenir les conditions non oxydantes dans le four et dans ce même but le couvercle amovible 49 du four est représenté comme étant pourvu d'une enveloppe métallique 51 qui coopère avec une enveloppe mé- tallique 53 dont la partie inférieure du four est munie pour for- mer un joint hydraulique 55 s'étendant sur tout le pourtour du four.
Le métal en fusion introduit dans le récipient 17 peut être amené d'un four de fusion séparé 57 par l'intermédiaire d'un tuyau ou autre conduit 59 en matière réfractaire, telle que le carbone ou le carbure de silicium, l'extrémité interne de ce tuyau se terminant au-dessus d'une extrémité du récipient, de manière à y décharger le métal en fusion. Celui-ci peut s'écou- ler de l'autre extrémité du récipient ou vaisseau par un tuyau 61 dont l'ouverture interne est située suffisamment au-dessus du fond du récipient pour maintenir un bain de métal de la profon- deur voulue dans ce dernier.
Du tuyau 61 le métal se décharge dans un pot 63 en matière réfractaire appropriée d'où il peut être prélevé de temps en temps par le tuyau 65 en matière réfrac- taire fermé normalement par un tampon d'argile réfractaire amo- vible 67. Les valeurs de zinc peuvent être déchargées de la chambre 29 du four par un tuyau d'évacuation 69 menant à tout endroit convenable d'utilisation ou de distribution des vapeurs de zinc, comme, par exemple, un condenseur de zinc.
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On peut toutefois opérer la fusion de l'alliage dans le même four que celui qui renferme le récipient ou la sole 17,
Comme c'est représenté, le récipient ou sole 17 est établi de telle manière que la masse de métal en fusion qui y est con- tenue présente par rapport à son volume une profondeur réellement faible et une grande surface libre, de façon à faciliter le chauffage du métal et l'échappement du zinc de ce dernier pendant son écoulement à travers le récipient.
Ainsi que c'est représenté, le récipient est allongé dans la direction du courant du métal qui y circule, ce qui est avantageux parce qu'on assure ainsi une élévation progressive de la température du métal lorsque le zinc est expulsé, de façon à favoriser la réduction à un minimum de la teneur en zinc dans les fractions finales du métal à pro- ximité de l'extrémité de décharge du récipient. Toutefois pour des récipients ou soles de capacité relativement grande, ce mode de construction entraîne des complications dans l'exécution du four, ce qu'on peut éviter en donnant an récipient une largeur beaucoup plus grande par rapport à sa longueur que ne le montrent les dessins,sans inconvénient sensible.
Le four de fusion, qui doit être conduit de manière à ne fonctionner qu'à une température suffisante pour fondre le métal, c'est-à-dire à une température très inférieure à celle à laquelle il est nécessaire de chauffer le métal en fusion dans le réci- pient 17, peut être de n'immporte quel genre approprié, celui représenté étant un four électrique comportant un pot de fusion 71 en matière réfractaire appropriée, au-dessus duquel est pla- cée une paire d'éléments de chauffage par résistance 73.
La construction du four de fusion sous le rapport des résistances de chauffage et de leurs supports peut être identique à celle décrite pour l'autre four, les résistances 73, semblables aux résistances 35, étant raccordées entre elles à une extrémité par une plaque conductrice 75, semblable aux plaques 37 mentionnées
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précédemment, qui repose sur une banquette isolante 33 sur le côté de la chambre du foyer, comme c'est exposé ci-dessus, tandis que chaque résistance 73 peut être pourvue d'une rallonge menant à l'extérieur du four et semblable aux rallonges 39 des résistan- ces 35.
De même, la chambre du four de fusion, comme la chambre destinée à recevoir le récipient ou vaisseau 17, peut être pour- vue d'une garniture réfractaire 27, 31, tandis que le couvercle amovible 77 du four de fusion comporte un bloc de graphite 79 qui, comme la paroi 45 de l'autre four, est chauffé Dar les ré- sistances et agit de manière à réfléchir la chaleur de haut en bas vers le métal en cours de traitement.
Ainsi que c'est représenté, une paroi latérale du pot de fusion présente un passage 81 qui y est ménagé verticalement et communique avec la partie intérieure inférieure du pot par une lumière 83, le tuyau 59 communiquant avec le passage 81 à proximité du niveau normal 85 du métal en fusion dans le Dot. Au moyen de cette construction on peut avoir l'assurance que les scories ou l'écume seront effectivement enlevées du métal en fusion et ne pénétreront pas dans le tuyau 59. Les scories et l'écume accu- mulées peuvent être enlevées du pot de temps à. autre par le tuyau 87, normalement fermé par un tampon d'argile réfractaire amovible 89.
Le métal dont on doit produire la fusion peut être introduit dans le pot à travers le conduit de chargement 91, qui, comme c'est représenté, communique avec un transporteur hélicoïdal ou vis 93 pour recevoir la mitraille de la trémie 95. On peut faire tourner la vis au moyen d'une roue à chaîne 97 commandée par une force extérieure, d'une façon continue ou par intermittence.
Comme c'est représenté, le conduit 91 est pourvu d'un registre ou vanne à tiroir 99 qui empêche, lorsqu'il est fermé, de laisser entrer l'air dans la chambre de fusion, comme le fait à peu près de la même façon la masse de mitraille ou de rognures 101, qui remplit normalement le conduit, même lorsque la vanne est ouverte.
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La masse de métal chargée dans le pot déplace le métal fondu qui y est contenu et l'en fait sortir par le tuyau 59 pour l'amener dans le récipient ou vaisseau 17. En réglant le chargement du métal, on peut régler le débit du métal en fusion dans le réci- pient 17 dans les limites de la capacité de fusion du four de fusion.
Dans l'appareil décrit l'alliage en fusion est de préférence chauffé dans le four de fusion à une température qui n'est que légèrement supérieure à son point de fusion, de façon à empêcher un échappement notable de zinc dans le four de fusion, toute légère quantité de zinc qui s'échappe étant évacuée par un évent (non représenté) semblable à l'évent 69 des figs.2 et 3.
A cette température il a pénétré dans le récipient 17 chauffé préalablement et est rapidement chauffé à la température désirée pour extraire le zinc. Lorsqu'il passe à travers le récipient sa température s'élève graduellement et sa teneur en zinc dimi- nue progressivement, jusqu'à ce qu'à la lumière de décharge du récipient sa température ait atteint un maximum et sa teneur en zinc un minimum. Lorsque le zinc s'échappe de la surface du bain la densité du métal dont il est extrait augmente, ce qui fait descendre le métal, de telle sorte que la surface du bain en un point donné quelconque est constamment garnie du métal le plus riche en zinc en ce point, ce qui facilite l'extraction rapide du zinc.
En dehors de la matière carbonée du récipient ou de la sole 17 constituée par la paroi de ses bords, une autre matière car- bonée intersectant la surface libre du métal fondu dans le réci- pient peut être constituée par les nervures verticales 103 venues d'une pièce avec le fond du récipient, comme c'est représenté sur les figs. 5 et 6. Si on le désire, les nervures 103 seulement peuvent être formées de matière carbonée, par exemple de graphite ou de carbone dur, et le restant du récipient être constitué de matière réfractaire non carbonée, telle que la magnésite, le
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silicate de zirconium, le carbure de silicium ou autre matière analogue, et dans ce cas les parties inférieures des nervures 103 peuvent être moulées dans la paroi du fond du récipient 17 pendant la fabrication de ce dernier.
Les nervures peuvent dans ce cas effectuer la forme de celles représentées en 105 (fig. 5) qui peu- vent être semblables aux'nervures 103 sous tous les rapports, sauf que leurs bords inférieurs longitudinaux 107 présentent en coupe transversale une forme de queue d'aronde de manière à pouvoir être bloqués fermement dans la matière de la paroi du fond du récipient.
De même, lorsque le récipient 17 est en matière non carbonée, les parois latérales et les parois d'extrémité peuvent être pourvues de fourrures 109 en matière carbonée, telle que le graphite, comme c'est représenté sur les figs. 8 et 9, de telle sorte que les surfaces découvertes de ces fourrures intersectent la surface libre du métal en fanion dans le récipient. Les fourrures 103 peuvent être en forme de queue d'aronde en coupe transversale horizontale de manière à être bloquées dans la matière des parois latérales et des parois d'extrémité du récipient lorsque cette matière est moulée autour d'elles pendant la fabrication du récipient.
Une autre forme de récipient ou de sole est représentée sur les figs.10., 11 et 12. Comme c'est représenté sur ces figures,des cloisons transversales 111 convenablement espacées sont formées d'une seule pièce avec les parois latérales 21 et le fond du ré- cipient, les extrémités opposées des cloisons adjacentes étant respectivement découpées sur toute leur hauteur pour former des ouvertures 113. Cette disposition établit un passage sinueux pour le métal en fusion, le passage consistant en des parcours paral- lèles 115 s'étendant transversalement par rapport au récipient ou vaisseau et reliés entre eux en série à leurs extrémités opposées par les ouvertures 113.
Comme c'est représenté, une cloison ou un barrage 117 établi dans chaque parcours 115 s'étend d'une paroi
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latérale 21 du récipient à l'autre et est venu d'une pièce avec ces parois et le fond du récipient, les sommets de ces barrages étant disposés de manière à se trouver légèrement au-dessous de la surface libre supérieure 19 (fig.2) du métal en fusion à l'in- térieur du récipient.
Dans cette forme de construction le métal en fusion circulant à travers le récipient circule en un courant sinueux dans le sens arrière et dans le sens avant transversalement par rapport au récipient ou sole à travers les parours 115 entre les cloisons plus hautes 111 et celui qui pénètre dans un parcours donné 115 par l'ouverture adjacente 113 doit passer au-dessus de la cloison plus basse ou barrage 117 pour se décharger à travers l'ouverture 113 à l'extrémité opposée du parcours. Ceci a pour effet de faire parcourir au métal en fusion un trajet relative- ment long à travers le récipient, ainsi que de provoquer un tour- billonnement dans le courant en circulation et de faciliter ainsi l'évaporation du zinc en amenant constamment à la surface du bain du métal plus riche en zinc à mesure que le zinc s'évapore de ces parties superficielles du bain.
D'autres formes de construction du récipient ou de la sole peuvent remplacer celles décrites ci-dessus comme, par exemple, une disposition où es parois plus élevées 111 des figs.10, 11 et 12 sont omises tandis que les cloisons plus basses ou barra- ges 17 sont conservés, ce qui donne au récipient la forme d'un râtelier à fusils.
Comme c'est représenté, le four dans lequel le métal en fusion est chauffé pour extraire le zinc, est pourvu de tuyaux 119 en matière réfractaire qui peuvent recevoir un gaz inerte, tel que l'azote ou l'hydrogène, venant d'un tuyau de communica- tion 121 venant d'une source d'alimentation de ce gaz, ce der- nier étant de préférence chauffé préalablement. Des quantités voulues de gaz, réglées par les vannes 123,peuvent être intro- duites dans la chambre du four par les tuyaux 119 de manière à raser la surface du métal en fusion contenu dans le récipient 17
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e t. se mélanger aux vapeurs de zinc pour les diluer avant leur départ par le conduit de décharge des vapeurs 69.
Un pareil gaz non seulement contribue à assurer des conditions non oxydantes dans la chambre du four, qui si elles existent agiront, comme on l'a constaté, pour diminuer l'effet catalytique de la matière carbonée du récipient 17, mais réduit aussi la pression de vapeur partielle du zinc et favorise ainsi l'élimination par ébullition ou évaporation de ce dernier de l'alliage, que le récipient ou vaisseau soit ou non en matière carbonée.
De préférence la-chambre est maintenue à une pression légèrement supérieure à la pression atmosphérique pour assurer davantage l'existence de conditions non oxydantes, mais la diminution de la vitesse à laquelle le zinc est dégagé.qui tend à se produire par suite de cette augmentation de la pression, est dus que comoensée par la réduction de la pression de vapeur partielle du zinc provoquée par le gaz admis à la chambre par les tuyaux 119.
Dans l'appareil représenté le gaz ainsi admis est particu- lièrement efficace à proximité de la partie du récipient 17 si- tuée à son extrémité de décharge, où le métal contient la quanti- té minimum de zinc. En cet endroit, la vitesse d'enlèvement du zinc du métal est plus faible qu'aux points situés à l'extrémité opposée du récipient . Pour cette raison, et du fait que la dé- charge des vapeurs de zinc de la chambre du four est située à de cette extrémité proximité/opposée, les vapeurs de zinc sont ulus diluées et la pression partielle des vapeurs de zinc est oar conséquent moindre à proximité de l'extrémité de décharge du récipient.
Comme c'est représenté, d'autres tuyaux 125 contrôlés par des vannes 127 et de préférence exécutés en graphite communiquent avec le tuyau 121. Les tuyaux s'étendent à travers la paroi du four et se déchargent dans le pot 63 situé près de son fond.Des quantités réglées de gaz non-oxydant préalablement chauffé, comme mentionné ci-dessus, peuvent être introduites dans le métal à
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l'intérieur du pot 63, de manière à barboter à travers ce métal et en retirer le zinc résiduel en y formant des bulles. On com- prendra qu'une bulle de gaz introduite dans le métal de cette ma- nière se dilate en s'élevant et forme un espace dans lequel le zinc peut s'évaporer. La bulle de gaz qui se dégage de la surface du métal a été mélangée aux vapeurs de zinc qui se sont évaporées.
Elle se mélange alors au gaz déchargé par les tuyaux 119 de façon à raser la surface du métal situé dans le récipient 17.
On comprendra qu'à l'endroit où le métal en fusion introduit dans le récipient 17 contient de grandes quantités de zinc, le pourcentage de zinc dans le métal descendra rapidement jusqu'à une teneur permettant à l'action catalytique ci-dessus mentionnée de se produire.
Fn réalité, les alliages à base de zinc contenant des quantités suffisamment grandes de cuivre pour assurer la récupération de ce dernier seront rapidement ramenés, par l'en- lèvement du zinc, à des alliages à base de cuivre, que le réci- pient 17 soit exécuté ou non en carbone élémentaire, et par con- séquent le terme "alliages à base de cuivre" comprend un métal dont on a retiré assez de zinc au cours du traitement pour que le métal devienne un alliage à prédominance de cuivre, de telle sorte que lorsque ceci se produit le traitement enlève alors le zinc d'un alliage à base de cuivre.
On a trouvé que les quantités initiales de zinc dégagées du métal en cours de traitement sont expulsées très rapidement et que la majeure partie du traitement consiste à retirer les frac- tions finales de zinc, et que indépendamment de la teneur en zinc du laiton ou autre alliage à base de zinc introduit dans le récipient 17, le même traitement réduit la teneur en quantité de zinc rudimentairement à la même teneur aussi longtemps que ce traitement est poursuivi pendant plusieurs heures.
On comprendra que la sole sur laquelle le métal en fusion est traité pour l'enlèvement du zine ne doit pas nécessairement
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affecter la forme d'un récipient séparé des parois du four. Par exemple, le four peut être construit comme c'est représenté sur la fig.13, où le conduit 59 décharge le métal en fusion, prove- nant du four de fusion, directement sur le fond du foyer de telle sorte que celui-ci constitue avec les parties adjacentes des pa- rois latérales de la chambre du four une sole et que la chambre du four constitue un récipient pour le métal.
Dans ce cas les quatre parois latérales 31 de la chambre du four, et de préférence aussi la paroi de son fond 27 sont pourvues d'une garniture en graphite ou en carbone pour produire l'effet catalytique ci-dessus mentionné, tandis qu'un barrage 129 s'étendant entièrement en travers de la chambre du four est établi à proximité du pot 63, pour maintenir un bain de métal sur le sol du fournie tuyau 61 agissant pour décharger le métal du bain dans le pot 63.
Pour assurer un meilleur réglage de l'allure du traitement du métal lorsque les fours sont de capacité relativement grande, l'installation employée de préférence dans ce cas est celle re- présentée sur les figs.14 et 15, ou la même modifiée comme c'est indiqué sur la fig.16.
Comme le montre la fig.16, le four de fusion 131 et le four 133 dans lequel le métal est traité pour en extraire le zinc sont de construction similaire de manière à maintenir dans chacun d'eux un bain relativement peu profond de métal présentant une surface supérieure libre au niveau 135. Chaque four, semblable à ceux décrits précédemment, est pourvu d'un couvercle amovible 49 et de résistances de chauffage 35, ces derniers étant disposés et supportés de la manière décrite précédemment, tandis que le fond et les quatre parois latérales de chaque four sont garnis de matière réfractaire appropriée, cette matière pour le four 133 étant de préférence du graphite ou du carbone pour les raisons exposées ci-dessus.
Pour charger les mitrailles ou rognures dans le four de fusion 131, on munit ce dernier, comme c'est représent,
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d'une rallonge 137 pourvue d'un passage à bout ouvert 139 menant de l'extérieur du four à la chambre du four. Ce passage est re- muni orésenté comme étant/d'une Daire de valves ou registres en matière réfractaire 141, convenablement espacés et mobiles verticalement, des cylindres oneumatiques 143 de construction connue étant amé- nagés pour soulever et abaisser indépendamment les portes à la volonté de l'ouvrier. A proximité de l'extrémité extérieure du passage 139 on a représenté une table ou un autre support 145 sur lequel on peut placer des paquets de rognures ou tournures B qu'on doit faire glisser de la table dans le passage.
Lorsqu'on soulève le registre extérieur on peut repousser un paquet de la table pour l'amener dans le passage 139 en un endroit situé entre les deux registres, après quoi on peut fermer le registre exté- rieur et soulever le registre intérieur, puis, a l'aide d'une barre introduite dans une encoche 147 à la partie inférieure du registre extérieur, on peut repousser le paquet d'un bout à l'autre du passage dans la chambre du four. Comme c'est représen- té, un tuyau 149, commandé par une soupape, permet d'amener un gaz inerte, tel que l'azote, dans l'espace ménagé par le passage 139 entre les deux registres 141. Ce gaz est admis dans le passa- ge en quantité suffisante, et de préférence d'une manière con- tinue, pour empêcher l'entrée de l'air par le passage dans la chambre du four.
La chambre de fusion du four 131, à son extré- mité opposée au passage de chargement 139, est représentée comme étant pourvue d'un bloc 151 en matière réfractaire, pourvue d'un passage vertical 153 qui communique à son extrémité inférieure avec la chambre du four par une lumière 155. Un tube incliné de haut en bas, en matière réfractaire, 157 communique avec le passage vertical 153, pour décharger le métal en fusion du four 131 dans la chambre de foyer du four 133.
L'extrémité du tube 157 qui pénètre dans la chambre de foyer du four 133 est représentée comme étant pourvue d'un prolongement
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descendant 159 qui pénètre dans la chambre ou cavité d'un bloc en forme de cuvette 161, de telle sorte que l'extrémité ouverte du tube est immergé dans cette chambre ou cavité, d'où le métal s'écoule par dessus le bord de la cuvette dans le corps de la chambre du four.
Par suite de cette construction le métal en fusion de la cuvette scelle l'extrémité adjacente du tube de ma- nière à empêcher l'échappement en ce point des vapeurs de zinc du four 133 dans le four 131, en permettant ainsi au four 133 d'opérer à une pression légèrement supérieure à la pression at- mosphérique, ce qui empêche toute introduction d'air dans sa chambre de four et provoque le refoulement des vapeurs de zinc à travers le tuyau 69 dans le condenseur de zinc ou autre poste d'utilisation ou d'emmagasinage des vapeurs de zinc.
Dans la forme d'exécution suivant la fig.14, le métal peut être prélevé de temos à autre du four 133 par un tuyau 163, en matière réfractaire,normalement fermé par un tampon d'argile ré- fractaire amovible 165.
Dans la variante représentée sur la fig.16, le four 133 est aménagé pour décharger automatiquement le métal en fusion à la même allure que le chargement des rognures ou mitrailles dans le four 131. Comme c'est représenté sur cette fi-gure, un tuyau ou- vert de décharge du métal 163. s'étend à travers la paroi du four, de l'extérieur du four dans un bloc 167 en matière réfractaire placé à l'extrémité de la chambre du four ooposée au tube d'ad- mission du métal 157. Ce bloc est pourvu, comme c'est représenté, d'un passage en forme de U renversé 169, le tuyau 163 communi- quant avec l'une des branches de ce passage, tandis que l'autre branche communique à son extrémité inférieure avec la chambre de foyer près du fond de cette dernière par une lumière 170 ménagée dans le bloc.
De cette manière la matière du bloc située entre les deux branches du passage en forme de U renversé forme un barrage qui détermine le niveau normal de la surface supérieure du métal dans la chambre du four, tandis que le métal en fusion dans
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la branche de l'U avec laquelle la lumière 170 communique agit de manière à sceller cette chambre et empêcher que les vapeurs de zinc ne s'en échappent par le tuyau 163, en évitant en même temps toute introduction d'air extérieur dans la chambre par le tuyau.
Lorsqu'on traite un métal qui s'écoule lentement, comme par exemple les alliages contenant des quantités pondérables de ni- ckel, il peut être désirable dans beaucoup de cas de chauffer le tube qui décharge le métal en fusion du four de fusion dans celui où le métal est traité en vue de l'élimination du zinc, et parti- culièrement lorsque ce tube a une longueur considérable. Par exemple, le tube 157 de la fig.14 peut passer à travers une cham- bre de chauffe 171 pourvue d'un brûleur à huile 177 destiné à y projeter une flamme pour chauffer fortement le tube, les produits de la combustion s'échappant de la chambre dans une cheminée 173.
De cette manière on évite tout refroidissement préjudiciable du métal dans le tube, qui pourrait, s'il se produisait, provoquer l'écoulement du métal à travers le tube avec une liberté insuffi- sante.
Au lieu de provoquer un écoulement lent et continu du métal en fusion du four de fusion dans le four d'élimination du zinc, on peut opérer un déversement rapide du métal en fusion du four mentionné en dernier lieu de manière à le charger à pleine capa- cité, et traiter le métal ainsi chargé en vue d'en expulser le zinc, après quoi on peut retirer le métal traité résiduel et re- commencer l'opération de chargement pour traiter une nouvelle charge de métal en fusion. Cette variante du procédé, bien que conduisant à une capacité totale réduite de l'installation, peut néanmoins être désirable dans certains cas, particulièrement lorsque le métal traité est de nature à donner lieu à un écoule- ment lent.
En exécutant le procédé de cette manière, on peut retirer le métal en fusion du four de fusion dans une lingotière appropriée, de préférence une lingotière pourvue d'un tube de coulée en bec de théière, de telle sorte qu'en inclinant la lin-
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gotière on peut déverser le métal par le tube de coulée d'un point situé au-dessous de la surface supérieure du métal dans la lin- gotière, une couche de charbon pulvérisé ou autre matière conve- nable pouvant être maintenue sur cette surface pour empêcher l'oxydation du métal.
Dans ce cas, le four destiné à traiter le métal en fusion peut être pourvu d'une ouverture de chargement dans laquelle le métal en fusion peut être déversé d'une lin- gotière, le tube 157 de la fig.14, au lieu d'être relié au four de fusion 131 pouvant, par exemple, se terminer à l'extérieur du four 133 et être pourvu d'un entonnoir approprié pour recevoir le métal versé de la lingotière.
Dans les exemples précédents, les vapeurs de zinc dégagées peuvent être conduites dans un condenseur de zinc, où, par re- froidissement des vapeurs juste au-dessous du point de rosée par rapport au zinc, on peut les condenser à l'état de zinc liquide.
Toutefois, on a constaté que lorsqu'un gaz inerte est introduit dans le four où les vapeurs de zinc sont dégagées, la quantité de gaz introduite doit être réglée de telle façon que la dilu- tion du mélange gazeux entrant dans le condenseur n'est pas su- périeure à celle qui correspond à une dilution d'environ 50% en volume à 2000 F, car sinon le zinc ne se condense pas en se sé- parant des vapeurs diluées, d'une manière prédominante à l'état de zinc liquide. En refroidissant ce mélange dans le condenseur à une température juste au-dessous du point de rosée du zinc, le zinc se sépare par condensation, ce joint de rosée dépendant du degré de dilution des vapeurs de zinc, tandis que la dilution augmente à mesure que le zinc se condense progressivement.
Lorsqu'il n'y a pas dilution ou lorsque les dilutions atteignent 5% environ, le zinc commence à se condenser à environ 1700 F et pour des dilutions plus élevées à des températures plus faibles.
Lorsque le condenseur est aménagé et opère de manière à refroidir les vapeurs de zinc progressivement jusqu'à environ 900 F au moment où les vapeurs y circulent, la totalité pratiquement des
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vapeurs de zinc se condenseront indépendamment du degré de dilu- tion ou de la température des vapeurs entrant dans le condenseur.
Toutefois pour un degré de dilution des vapeurs entrantes supé- rieur à environ 50% on a trouvé que le zinc se condense entière- ment ou en grande partie sous la forme de ce qu'on appelle la "poudre bleue", qui n'entre pas en fusion lorsqu'elle tombe dans du zinc liquide qui peut se recueillir dans le condenseur, et pour cette raison sa présence est préjudiciable.
Les vapeurs de zinc, ou le mélange de vapeurs de zinc et de gaz déchargés à travers le conduit 69 peuvent être conduits dans le condenseur de zinc représenté plus ou moins schématiquement sur les figs.17 et 18. Ce condenseur comprend les collecteurs su- périeurs et inférieurs 174 et 175 garnis de matière réfractaire et reliés par des tubes verticaux 177 en matière réfractaire de bonne conductibilité thermique telle que l'argile réfractaire graphitique. Comme c'est représenté, le conduit 69 communique avec le collecteur inférieur, d'où les vapeurs s'élèvent à tra- vers les tubes 177 pour se rendre dans le collecteur supérieur, qui est pourvu d'un tuyau d'évacuation 179 commandé par une vanne 181.
Autour de chaque tube sont disposés des tuyaux verticaux
183, pourvus chacun d'une tuyère à jet 185 pour projetér une flamme de gaz contre les tubes. Comme c'est représenté, ces tuyaux reçoivent du gaz combustible d'un collecteur 187, chacun par l'intermédiaire d'un carburateur 189 de construction connue pour mélanger le gaz à l'air, de telle sorte que les brûleurs à gaz sont du type Bunsen. Des valves 191 servant à régler à la main la quantité de gaz fournie aux carburateurs sont employées pour régler la flamme. La flamme est réglée de manière que les tubes refroidissent graduellement les vapeurs qui s'y élèvent jusqu'à une température juste au-dessous du point de rosir des vapeurs du zinc, de telle sorte que le zinc se condense à l'état liquide et tombe en pluie à travers les tubes dans le collecteur inférieur 175.
Toute quantité de zinc qui se condense dans le
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collecteur supérieur en est évacuée en descendant à travers les tubes dans le collecteur inférieur. Comme c'est représenté, ce dernier est pourvu d'un tube de décharge 193, normalement fermé par le tanpon amovible en argile réfractaire 195, pour pouvoir prélever de ternes à autre le zinc en fusion, le zinc de ce col- lecteur étant maintenu à l'état de fusion par les vapeurs en pro- venance du four qui passent au.-dessus de ce métal.
On comprendra que la vanne 181 montée dans le tuyau d'éva- cuation 179 du collecteur supérieur 174 du condenseur peut être réglée à la main pour régler la pression dans la chambre du four où le métal en fusion est traité pour l'enlèvement du zinc.
Toutefois, si on le désire, la vanne peut être réglée automati- quement d'une manière connue sous l'action de la pression dans la chambre du four pour maintenir cette pression à une valeur constante prédéterminée.
De préférence, comme on l'a expliqué précédemment, chacun des différents fours de fusion décrits est aussi pourvu d'un évent ou tuyau d'évacuation, tel que le conduit 69 du four 131 de la fig.14, pour permettre l'échappement de toutes vapeurs de zinc inévitablement engendrées dans ce four. Ordinairement, la quan- tité de vapeurs de zinc engendrées dans le four de fusion sera faible et ne dépassera par exemple pas 5% environ de la totalité du zinc, lorsque la teneur en zinc de l'alliage chargé est d'en- viron 16%. Toutefois, la quantité de valeurs de zinc variera en fonction du pourcentage de zinc dans l'alliage chargé, et dans les alliages à haute teneur en zinc, par exemple le métal de Muntz et le métal de l'Amirauté, une fraction du zinc peut avoir une importance économique.
Pour cette raison, le tuyau d'évacuation des vapeurs du four de fusion même de préférence à un condenseur de zinc qui peut être identique, comme construction et fonctionnement, à celui décrit précédemment, sauf qu'il n'est pas nécessaire qu'il ait une capacité aussi grande.
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Comme exemple de la réalisation pratique du procédé, mais sans esprit de limitation et en supoosant qu'on emploie l'instal- lation suivant la fig.14, les chambres des deux fours 131 et 133 peuvent présenter intérieurement une longueur de 9 pieds et une largeur de 4 1/3 pieds au niveau du fond du four, chaque four étant garni d'un revêtement de carbone et étant établi de manière à avoir une capacité d'environ 5 tonnes de métal correspondant à un bain de métal d'environ 6 pouces de profondeur. Dans chaque four on peut employer six barres de graphite formant résistances 35, d'environ 6 pouces de diamètre et de 4 pieds de long, dont les axes sont placés à environ 25 pouces au-dessus du fond du four dans le cas du four de fusion 131 et à 16 pouces dans le cas du four 133.
En supposant que le four 133 soit établi pour une décharge non continue, comme c'est représenté sur la fig.14 et que la mitraille ou les rognures soient constituées par un alliage composé de 16% de zinc, 10% de nickel, et du cuivre pour le reste, les paquets B de rognures peuvent être amenés au four de fusion 131 jusqu'à ce que ce four soit rempli de métal en fusion et que se dernier soit prêt à se déverser dans le four 133. Ensuite, les paquets de rognures ou tournures pesant chacun 40 livres peuvent être amenés à la cadence d'un paquet par mi- nute, en d'autres termes, à la cadence d'une tonne par heure, pendant environ 5 heures jusqu'à ce que le four 133 soit rempli de métal en fusion à la profondeur mentionnée ci-dessus, après quoi le chargement de rognures peut être interrompu.
Dans ces conditions un courant suffisant peut circuler à travers les ré- sistances du four 131 pour provoquer la fusion des rognures et leur déchargement de ce four dans le four 133 à une température d'environ 2100 F qui dépasse légèrement son point de fusion, tandis qu'on peut faire passer un courant suffisant à travers les résistances du four 133 pour chauffer le métal à une tem- pérature d'environ 3000 F. Si après avoir chargé le four 133 de cette manière, on continue le traitement à 3000 F pendant une fi
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heure de manière que la durée moyenne du traitement du métal soit chargé dans ce four /d'environ 3,5 heures, la teneur en zinc du métal descendra à environ 2,
5% sans qu'à un moment quelconque de l'azote ou un autre élément semblable ne pénètre dans le four.
D'autre part, en continuant le traitement de manière que la durée moyenne du traitement du métal chargé dans le four soit d'environ 8 heures. La teneur en zinc tombera à environ 0,5%.
Dans le cas où l'on emploie une garniture de matière autre que le carbone élémentaire employé dans le four 133, la teneur en zinc ne descendra qu'à environ 6% au lieu des 2,5% du premier exemple de durée du traitement, et à 3,5% seulement au lieu des 0,5% du second exemple. En introduisant des quantités réglées d'azote ou autre élément analogue, on peut réduire jusqu'à 25% la durée nécessaire du traitement pour abaisser la teneur en zinc à un taux déterminé, dans chaque exemple, cette réduction étant exacte dans le cas où il est fait usage d'une garniture de carbone ou autre revêtement pour le four 133.
Après que le métal a été traité dans le four 133 comme il vient d'être décrit, on peut le soutirer, c'est-à-dire procéder à sa coulée pour vider ce four, après quoi on recommence à charger le four 131 de rognu- res ou tournures pour répéter l'opération. Lorsque le four 133 est aménagé pour le fonctionnement continu, comme c'est repré- senté sur la fig.16, on peut continuer le chargement du four de fusion 131 indéfiniment sans interruption, le métal étant envoyé à travers les fours à la cadence désirée pour produire la réduc- tion nécessaire de la teneur en zinc.
Par exemple, si l'on fait passer un alliage de la composition mentionnée à travers des fours ayant les dimensions indiquées et maintenus aux températu- res spécifiées, à la cadence d'environ 1,1 tonne par heure, dé- terminée par la cadence de l'arrivée de l'alliage à l'état solide dans le four 131, le métal sera traité dans le four 133 pendant environ 3,5 heures et la teneur en zinc du métal déchargé du four 133 sera .'réduite à environ 2,5%, tandis que si on le traite
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à peu près à la moitié de cette cadence sa teneur en zinc tombera à environ 0,5% dans chaque cas, sans introduction d'azote dans le four 133, et on peut réduire ces durées d'environ 25% en introduisant des quantités appropriées d'azote dans le four men- tionné en dernier lieu.
Dans les exemples spécifiques ci-dessus décrits de la réa- lisation pratique du procédé, le condenseur employé pour réduire les vapeurs de zinc à l'état métallique peut présenter la forme indiquée sur les figs.17 et 18, comportant des tubes 177 d'en- viron 6 pouces de diamètre intérieur et environ 3 pieds de lon- gueur, avec des parois d'environ 3/4 de pouce d'épaisseur, formés d'un mélange de graphite et d'argile réfractaire, deux de ces tubes étant employés dans le condenseur pour les vapeurs venant du four de fusion 131 et quatre dans le condenseur pour les va- peurs venant du four 133.
En pratique, si l'on suppose que l'alliage qu'on soumet à la fusion contient environ 16% de zinc, environ 5% de la quantité totale de zinc chargée dans le four de fusion sera récupéré dans le condenseur conjugué avec ce four, tandis que le restant, moins la quantité contenue dans le métal final sera récupéré dans le condenseur conjugué avec le four 133.
On comprendra que les différentes formes d'exécution décrites ci-dessus du récipient dans lequel le métal est traité en vue de l'extraction du zinc ne doivent pas nécessairement être en car- bone élémentaire, et particulièrement le récipient représenté sur les figs.10, 11 et 12, mais dans ce cas en perdant les effets avantageux produits par le carbone élémentaire. En outre, on com- prendra que les conditions dans le four où le métal est traité seront suffisamment non oxydantes dans introduction d'un gaz iner- te à l'intérieur du four, et, conséquemment que ce gaz ne doit pas être employé nécessairement. On comprendra aussi que sans sortir du cadre des revendications ci-après, on peut s'écarter largement des formes d'exécution de l'invention tout en observant le caractère de celle-ci.
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REVENDICATIONS
1) Procédé d'extraction du zinc des alliages à base de cuivre consistant à chauffer une masse d'alliage en fusion présentant une surface libre, jusqu'au point de fusion au moins de son constituant non zincifère, dans des conditions pratiQuement non oxydantes en présence de carbone élémentaire présentant une surface incandescente intersectant la surface libre de l'alliage en fusion, la quantité résiduelle de zinc dans le métal en fusion d'où il est ainsi extrait ne dépassant pas 10%.