BE497446A - - Google Patents

Description

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  PERFECTIONNEMENTS RELATIFS AU TRAITEMENT DE MÉTAUX. 



   L'invention concerne la production d'atmosphères non-oxydantes à utiliser dans des opérations métallurgiques. 



   L'utilisation d'air enrichi en oxygène dans des hauts-fourneaux et d'autres opérations métallurgiques s'accroît et on a recours à des instal- lations de liquéfaction d'air pour la production del'oxygène nécessaire. 



  En outre? on produit déjà de grandes quantités d'oxygène par liquéfaction de l'air pour d'autres buts. Ces installations de liquéfaction produisent comme sous - produit de l'azote contenant une certaine quantité d'oxygène, par exemple jusque 5% et plus, et qu'on rejettre en grandes quantités. Les con- ditions économiques de l'opération seraient améliorées si l'azote obtenu com- me sous-produit trouvait un emploi. Un débouché consiste à l'utiliser comme atmosphère non-oxydante réglée dans des opérations métallurgiques de traite- ment thermique.. Tel est particulièrement le cas quand les installations de liquéfaction sont voisines de l'endroit où s'effectuent ces opérations métal- lurgiques, en plus de la conduite des hauts-fourneaux.

   Cependant, à cause de la teneur relativement élevée en oxygène de cet azote,   on,ne   l'a pas utilisé jusqu'à présent à ces opérations de traitement thermique. 



   La présente invention procure un moyen d'utiliser économiquement cet azote obtenu comme sous-produit. 



   Suivant la présente invention, on produit un gaz non-oxydant con- venant à l'emploi dans des opérations métallurgiques, en faisant passer l'azo- te provenant d'une installation de liquéfaction ou de fractionnement d'air et contenant de l'oxygène, par exemple à des teneurs s'élevant jusque 5% en volume, en même temps qu'une quantité suffisante de gaz contenant de l'hydro- gène produit par   cracking     d'ammoniac$!   sur un catalyseur de réduction à tempé- rature élevée, pour transformer l'oxygène libre en vapeur   d'eau.   



   On peut produire de l'hydrogène par dissociation d'ammoniac par un moyen approprié   quelcorque.   On crée une source d'hydrogène très satisfai- sante par la dissociation d'ammoniac dans des appareils du genre décrit dans 

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 le Brevet belge n  416.893. où l'on chauffa par de la chaleur radiante une chambre de catalyseur contenant un catalyseur granulé compre- nant de l'oxyde de fer fondu promu par exemple par de l'alumine et de la mag- nésie, pour provoquer la dissociation d'ammoniac qu'on fait passer à travers là chambre de catalyseur. 



     On   peut utiliser comme catalyseur de réduction un catalyseur quel- conque, efficace pour la réduction de l'oxygène en eau, par exemple du pla- tine sur du gel de   silice.   D'autres catalyseurs convenables consistent en treillis d'un alliage de fer contenant en poids   18%   de chrome, 8% de nickel et 1% de chacun des éléments tungstène et vandium.   On   peut également utiliser 'des treillis de cuivre ou de palladium.   On   peut utiliser avantageusement un ou plusieurs de ces catalyseurs dans un brûleur dit à régénération du genre décrit dans le Brevet belge n  406.698. 



   Les gaz   non-oxydants   produits de cette façon conviennent particu- lièrement bien au recuit brillant et au traitement superficiel de métaux. 



  En partant d'un azote obtenu comme sousproduit contenant jusque 5% d'oxygène en volume,on peut produire un gaz. convenantà ces deux dernières opérations en mélangeant l'azote impur à 18% de son volume d'un gaz ammoniac dissocié comprenant de l'azote et de l'hydrogène à travers un brûleur contenant un ca- talyseur en treillis de cuivre métallique fonctionnant à une température   d'en-   viron   600 C.   



   Dans le procédé de l'invention, on peut régler l'élévation de la température et empêcher la production d'un mélange explosif d'oxygène et hy- drogène en remettant en circulation et mélangeant à l'azote impur des produits   inertes du brûleur Le rapport molaire H2 : O2 dans le gaz qui passe sur le catalyseur de réduction doit être d'au moins 2 : l, et peut être plus élevé   .si on désire obtenir une atmosphère finale réductriceo 
Il peut être désirable pour certains traitements thermiques de séparer la vapeur d'eau produite par la réaction entre l'hydrogène et l'oxygène, en même temps que toute autre vapeur d'eau déjà présente dans le gaz, et on peut effectuer cette opération de fagon satisfaisante en fai- sant passer le gaz sur un adsorbant solide de vapeur d'eau, tel que l'alumine ou le gel de   silice.   



   REVENDICATIONS

Claims (1)

1. l.- Procédé de production d'un gaz non-oxydant convenant à l'uti- lisation dans des opérations métallurgiques, caractérisé en ce qu'on fait passer de l'azote provenant d'une installation de liquéfaction ou de fraction- nement d'air et contenant de 1-'oxygène, en même temps qu'une--quantité suffi- sante de gaz contenant de l'hydrogène obtenu' par dissociation d'ammoniac, sur un catalyseur de réduction à température élevée, pour transformer l'oxygène libre en vapeur d'eau., 2.- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on dissocie l'ammoniac pour produire le gaz contenant de l'hydrogène, en le fai- sant passer à température élevée à travers une chambre de catalyseur contenant un catalyseur comprenant de l'oxyde de fer fondu et des quantités promotrices d'alumine et de magnésie,

   en chauffant la chambre de catalyseur par de la chaleur radiante.

   3.- Procédé suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le catalyseur de réduction comprend du platine, ou bien un treillis d'un al- liage de fer contenant, en poids, 18% de chrome, 8% de nickel, 1% de tungstè- ne et 1% de vanadiyum ou bien un tamis de cuivre ou de palladium.

   4,- Procédé suzvant la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que l'azote provenant d'une installation de- liquéfaction ou de fractionnement d'air contient jusque 5% d'oxygène en volume.

   5.- Procédé suivant l'une quelconque des revendications précéden- tes, caractérisé en ce que le rapport molaire de l'hydrogène à l'oxygène, dans le gaz passant sur le catalyseur de réduction, est d'au moins 2 : la <Desc/Clms Page number 3> 6.- Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'on traite le gaz, après son passage sur le catalyseur de réduction, pour enlever la vapeur d'eauo 70- Procédé de production d'un gaz non-oxydant convenant à l'u- tilisation dans des opérations métallurgiques, caractérisé en ce que l'on ajoute à l'azote provenant d'une installation de liquéfaction ou de fraction- nement d'air et contenant jusque 5% d'oxygène en volume, 18% de son volume d' un gaz contenant substantiellement en hydrogène et azote,

   obtenu par disso- ciation d'ammoniac, on fait passer le mélange sur un treillis de cuivre maintenu à 600 C pour provoquer la formation de vapeur d'eau à partir de l'o- xygène contenu dans l'azote et de l'hydrogène ajouté.

   80- Gaz non oxydant produit par le procédé suivant l'une quel- conque des revendications précédenteso