BE506001A - - Google Patents

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BE506001A
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    • B01J19/08—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B4/00—Electrothermal treatment of ores or metallurgical products for obtaining metals or alloys

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Description


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    -PROCEDE     ET.DISPOSITIF-POUR.LA   TRANSFORMATION PHYSIQUE OU CHIMIQUE ' DE METAUX DIFFICIEEMENT GAZEIFIABLES, DE LEURS OXYDES OU DE MATERIAUX -ANALOGUES. 



   La présente invention est relative à un procédé dans lequel les métaux,leurs oxydes ou des matériaux analogues sont transformés d'une façon discontinue à   l'état   gazeux atomique et sont ramenés à cet état par un trai- tement ultérieur physique ou/et chimique à leur état solide en acquérant ainsi des propriétés techniques sensiblement supérieures. 



   Il est déjà connu   d9obtenir   du magnésium, du zinc et d'autres métaux volatils pour réduction de leurs composés à l'aide de charbon en ame- nant la matière première par quantités successives régulières dans une cham- bre de réaction vide, portée électriquement à haute température, de façon que les vapeurs métalliques et les produits de transformation gazeux prove- nant de chacune des charges partielles soient dégagés presque instantané- ment. L'alimentation en énergie est réglée dans ce cas de façon que la tem- pérature du four ne varie pratiquement   paso   Il se dégage alors du four un mélange de gaz de réaction (tels que 1?oxyde de carbone) et de vapeurs métal- liques avec plus ou moins de particules seulement préchauffées, et non pas un mélange gazeux pur obéissant uniquement aux lois des gaz.

   La concentra- tion d'énergie dans un four   électrothermique   de ce genre est de l'ordre de 1 kw par litre du volume de la chambre de   réaction.   



   Le fait que dans un procédé de ce genre les pertes de chaleur par conduction sont tellement élevées que l'énergie calorifique consommée est tout à fait hors de proportion avec le débit de la vaporisation, a con- duit à augmenter la concentration d'énergie pour obtenir une gazéification atomique aussi rapide que possibleo On a élevé en   conséquence,   la concen- tration d'énergie jusqu'à 20kw tout au plus par litre du volume de la cham- bre de   réaction.   On commence par chauffer électriquement à une température aussi élevée que possible une chambre de réaction fermée pour le moment et 

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 revêtue de carbone.

   On laisse ensuite tomber le matériau à gazéifier par petites quantités sur la plaque de fonte irradiée par la chaleur de tous les cotesce matériau se répartissant   d'une   façon irrégulière sur cette plaque d'où il est dispersé à la manière de ce qui se passe dans le phénomène de   Leidenfrost.   On désire de cette façon soumettre un rayonnement de chaleur extrêmement intense et en des points toujours différents du four des surfaces métalliques relativement grandes, le rayonnement provenant en partie des pa- rois du four et en partie du matériau déjà gazéifié.

   Les matériaux ainsi amenés à   l'état   de vapeur doivent ensuite être soumis à un traitement ther- mique supplémentaire, par exemple transformés en gaz fortement   surchauffés   dans un arc électrique à   l'intérieur   du four., la chaleur de ce gaz réagis- sant par rayonnement sur la sole chauffée de la chambre de gazéification. 



   L'invention a pour base une découverte entièrement nouvelle. 



  Il a été en effet constaté que dans la métallurgie des gaz ou dans les procédés chimiques à température très élevée, on doit travailler avec des densités d'énergie et'des températures primaires extraordinairement plus élevées que celles utilisées jusqu'à présent et qui doivent être définies avec précision et pouvoir être contrôlées   d'une   façon directe et continue en ce qui concerne leurs effets. Avec les méthodes actuelles il   n'est   pas possible de satisfaire à ces conditions, de sorte que   l'on   n'obtient que des résultats partiels et irréguliers, particulièrement dans le cas de la gazéification atomique des métaux tels que le plomb dont la température de vaporisation est sensiblement inférieure par exemple à celle du carbone (1730  G contre environ 3600  C).

   La méthode qui consiste à créer par dispersion des surfaces relativement. grandes absorbant la chaleur et à com= penser immédiatement l'effet de refroidissement variable de la plaque de fond provoqué par la répartition irrégulière du matériau, à l'aide d'un rayonnement provenant de toutes les parois, conduit nécessairement à des chambres des gazéification de grandes dimensions qui entraînent une concen- tration   d'énergie   relativement faible. D'autre part, on ne peut pas com- penser les effets   d'une   température de gazéification primaire trop basse car la surface usinier vient que par sa deuxième puissance dans la trans- mission de chaleur par   rayonnement,   tandis que la température y intervient par contre par sa quatrième puissance. 



   Pour mettre en oeuvre la découverte sur laquelle est basée l'invention on réalise une chambre de gazéification primaire entre deux électrodes en graphite ou en charbon mobiles   l'une   au dessus de l'autre suivant un axe verticalecette chambre étant formée par   19are   cylindrique s'établissant entre les surfaces'des électrodes opposées et étant chargée avec une densité d'énergie   d'au   moins 100 Kw. par litre. Cette concentra- tion   d'énergie   ne présente pas de limite supérieure et on a atteint pen- dant les essais des valeurs de plusieurs milliers de kilowatts par litre. 



  Comme l'électrode supérieure et au besoin aussi l'électrode inférieure, est creuse, la tendance de   l'arc   à s'établir à la périphérie et de former une zone bien délimitée entre les surfaces annulaires de carbone à la péri- phérie de la surface des électrodes,est amplifiée et stabilisée. Grâce à la concentration   d'énergie   conforme à l'invention dans le cylindre formé par l'arc   électrique  il se produit dans   1?arc,   aussi bien qu'au foyer des   électrodes,   des températures qui sont considérablement plus élevées que celles de vaporisation du carbone. On peut compter ainsi sur des tempéra- tures primaires dans   l'arc   de l'ordre de 5000  C et plus.

   Avec des tempé- ratures de cet ordre le carbone des électrodes se .volatiliserait très vite comme dans les arcs à charbon à haute intensité, à moins qu'un refroidis- sement continu de la surface des électrodes ne se produise d'une façon ré- glée avec précision grâce au mode d'amenée du matériau à gazéifier et par l'absorption de chaleur qui en   résulte.   Conformément à   l'invention   cette amenée du matériau s'effectue suivant l'axe vertical de l'électrode supé- rieure creuse sous forme   d'un   filet de matière s'écoulant vers le bas symé- triquement par rapport à l'enveloppe très chaude de l'électrode creuse qui l'entoure et ayant une grande surface, par exemple le matériau se trouvant à l'état de grains fins.

   Le matériau absorbe déjà à l'intérieur de l'élec- trode creuse suffisamment de chaleur par rayonnement pour que le filet de 

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 grains fins, par exemple   diacide   silicique, s'écoulant librement vers le bas se trouve liquéfié après un court trajet de chute et arrive sous forme de gouttes dans   l'axe   de la zone de l'arc cylindrique proprement dito Par sui- te de l'intensité de cette transmission de chaleur par rayonnement qui est conditionnée par la température primaire élevée de l'électrode creuse, l'ef- fet de refroidissement dû au matériau s'écoulant suivant l'axe de symétrie réagit sur l'électrode et il en résulte une garantie de la stabilité suffi- sante du fonctionnement.

   Le matériau tombe ainsi à l'état pratiquement fon- du sur le milieu de la surface supérieure de la contre-électrode sans tou- cher la surface extérieure de cette électrode ni le foyer de la zone cylin- drique de   l'arc   se déplaçant sur cette surface. Il en résulte une intensi- té extraordinaire de la transmission de chaleur rayonnée de tous côtés sur la goutte centrale du matériau traité et une gazéification brusque de celui- ci au-dessus du support généralement liquide de la goutte. Conformément à l'expérience la dispersion irrégulière qui était jusqu'alors considérée comme particulièrement utile se trouve empêchée. Le processus consiste au contraire en ce qu9une goutte-mère reste appliquée étroitement au milieu de l'électrode inférieure.

   La gazéification brusque se produit sur la surface supérieure de la goutte lorsque de nouvelles gouttes du matériau à gazéifier tombe constamment d'en haut sur le ménisqueo Comme ce pro- cessus se déroule dans un espace très réduit et à des températures très élevées (par exemple dans le cas de la gazéification du SiO2 la températu- re est de l'ordre de   20900    C à la surface du ménique et beaucoup plus élevée dans les zones qui l'entourent ainsi que sur les surfaces annulai= res des électrodes), il peut être observé commodément sur un écran à l'aide d'un dispositif optique ayant de préférence un grossissement im- portant. De cette façon l'ensemble du processus peut être constamment surveillé et réglé de la manière la plus précise en faisant varier l'ali- mentation en énergie et en matière. 



   Le gaz très chaud qui se dégage de la surface du ménisque se trouve naturellement sous une pression partielle et sous une pression de sortie relativement élevéeso Ce gaz s'échappe à travers les intervalles compris entre les colonnes de l'arc jaillissant entre les électrodes et pro- voque ainsi un déplacement de ces colonnes d'arc vers des foyers nouveaux. 



  En outre, ce gaz est surchauffé et refroidit ainsi les zones focales qui viennent   d'être   abandonnées par   l'arc.   Il en résulte une constance de la température des électrodes bien que la température de fonctionnement pri- maire de   l'arc   soit considérablement supérieure à la température de vola- tilisation du carbone. Le gaz traversant les intervalles entre les colon- nes de l'arc ne pénètre donc pas en premier lieu dans ces zones ionisées de l'arc et ne se trouve donc pas repoussé sous forme d'un arc à flamme vers les supports du courant de la décharge électrique, comme cela était considéré comme nécessaire jusqu'à présent. En effet, de cette façon l'arc à flamme se trouve notamment fortement refroidi, désionisé et rendu insta- ble.

   Conformément à l'invention, l'échange de chaleur entre les colonnes de   19are   et le gaz produit qui s'écoule entre elles se produit en provoquant, grâce au refroidissement, une contraction de la colonne de   l'arc   propre- ment dit qui se resserre davantage sur lui-même.

   La densité du courant augmente de ce fait de même que la température à   l'intérieur   de l'arc et la transmission de chaleur augmente   d'une   façon extraordinaire d'autant plus que le prélèvement de chaleur par le gaz produit refroidit davantage de l'extérieur les colonnes de   l'arc.   Ce mode de fonctionnement conforme à l'invention, stabilise précisément la source de chaleur située à l'intérieur de   l'arcs   augmente l'intensité de ses effets et crée ainsi les conditions nécessaires à un processus extraordinairement interne,

   mais néanmoins ré- glable 
La chambre de gazéification primaire forme la pièce centrale symétriquement disposée de la chambre du four environnanto Dans ce dernier doivent régner des températures suffisamment élevées pour que les gaz pro- duits ne se condensent   pas.   Contrairement aux autres procédés, les surfa- ces des parois du fois ne doivent pas transmettre de chaleur au gaz pro- 

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 duit. Au contraire, il doit exister un gradient de température diminuant depuis   l'axe   de symétrie de 1-'ensemble du système vers 1?extérieur, à tra= vers le gaz qui s'échappe, suivant des lignes isothermes annulaires,ce qui permet de mieux utiliser les matériaux de protection utilisés pour les pa- rois du four, par exemple le carbone. 



   On a déjà dénommé par le terme "saississement" une telle ali- mentation discontinue en énergie d'une réaction chimique. Conformément à 1?invention un tel "saisissement" thermique peut être immédiatement suivi par une "trempe", c9est à dire un   refroidissement.!)   pour stabiliser ainsi' les états d'équilibre. On peut ainsi raccorder immédiatement à la chambre du four remplie du gaz produit surchauffée un canal de refroidissement coaxial avec l'électrode   creuse,   reposant sur la paroi interne du four et disposée par exemple suivant une hélice.!) la pression de gaz primaire dans la chambre du four étant transformée en vitesse dans ce canal.

   A   19inté-   rieur du canal de refroidissement,dont les parois peuvent être refroi- dies par un réfrigérant, se produisent des forces centrifuges qui, en   ehors   de la condensation fractionnée des constituants qui est provoquée par le re-   froidissement.,   donnent lieu en outre à un effet de séparation par différen- ce de   densité.!)   de sorte que par exemple les liquides métalliques qui se condensent sur la paroi externe de   libellée   de refroidissement s'écoulent vers le bas et sont séparés d'après leur température de condensation et leur densité de manière à pouvoir être évacués, tandis que les gaz plus légers., par exemple l'oxyde de carbone., sont conduits vers le haut le long des parois intérieures.

   On peut ainsi raccorder, conformément à l'in- vention, le processus de trempe immédiatement à la zone centrale de gazéi- fication primaire et rendre son effet automatiquement réglable en fonction de la pression des gaz produit dans cette   zone.   Dans le cas d'une dimen- sion correcte de l'appareil, cette pression provoque dans l'hélice de re- froidissement un écoulement turbulent ayant une vitesse convenable par rapport aux parois pour produire le refroidissemento L'écoulement hélicof- dal et turbulent du gaz qui   s'établît   provoque de son côté la formation d'un courant à travers la chambre du four jusqu'au point de gazéification primaire (aspiration   hélicoïdale)..   



   Par suite de la concentration d'énergie élevée dans la chambre de gazéification primaire.!) de la chute symétrique du gradient de   tempéra-   ture dans la chambre du four et de   19 écoulement   de condensation hélicoïdale et turbulente l'encombrement de l'appareil conforme à l'invention se trou- ve fortement réduito Un four de ce genre ressemble davantage à un   disposi-   tif de tuyère qu'à une chaudière, ses pertes par les parois sont très fai- bles et son rendement thermique très élevé. 



   Dans le procédé conforme à 1?invention, il est souvent néces- saire de travailler avec une circulation de gaz réfrigérants qui est   réali-   sée de la façon'suivante g on conduit le gaz de circulation froid servant à la trempe du gaz produit dans le four dans un conduit annulaire disposé symétriquement autour de l'électrode creuse jusqu'à la chambre ouverte de gazéification et on lui fait faire à cet endroit un tournant brusque de 180 , de façon que la zone d'inversion forme, dans une certaine mesure,, une partie de   l'enveloppe   de la chambre du four qui est remplie par le gaz pro- duit.

   Le gaz produit dans le four et qui se trouve sous une surpression qui lui est propre ne permet pas au gaz de circulation de pénétrer dans la chambre du four elle-même,,mais il peut s'y mélanger en régime turbulant et reçoit de ce fait une vitesse élevé qui est importante pour l'effet de refroidissement. Il se produit de cette façon une précipitation des-parti- cules solides de dimensions différentes et réglables mais toujours extra- ordinairement fines (d9un ordre de grandeur inférieur à un micron). On peut mélanger également   d'une   manière analogue le métal à l'état gazeux s'é- chappant de la chambre du four avec de   19 oxygène   ou avec un autre gaz tel que l'azote. Bans le cas de l'oxygène on forme ainsi un brûleur-mélangeur fonctionnant   d'une   manière réglable.

   La vitesse très élevée de la réaction qui a lieu dans   ee   processus de combustion en raisons d9une part, du sur- chauffage et de la finesse de division des constituants métalliques, et, d'au- 

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 tre part, de la possibilité de refroidir immédiatement   d'une   manière prédé- 
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 terminée et réglable le produit de combustion., c-'est-à-dîre 1-'oxyde métalli- que, permet d'obtenir des poudres d9oxyde métallique très fines. ' - On peut ainsi obtenir conformément à 1-'inventîon,des produits précieux de natures très différentes à l'aide d'une réaction très rapide et d'un appareillage très peu encombrante c'est-à-dire d9uae-manire très éoo- nomiqueo Il   n'est   pas possible   dénumérer   tous ces produits  même diaprés leurs espèces..

   On doit insister toutefois sur le fait que l'encombrement réduit de   1?appareillage   est particulièrement approprié à la récupération économique des pertes de chaleur. On doit souligner d'autre part que le processus de gazéification se déroulant pratiquement sans capacité, la cham- bre à arc de gazéification peut être amenée dans un temps très court comme une lampe à arc aux températures de fonctionnement les plus élevées de sor- te que l'amenée du matériau à traiter et la gazéification peuvent commencer immédiatement.

   Inversement, on peut sans difficulté arrêter brusquement l'amenée du matériau traité et   1?alimentation   en énergie sans aucune pré- caution spécialeo Cet appareil électrothermique comporte donc des conditions particulièrement favorables pour exécuter le procédé conforme à l'inven- tion en utilisant des courants électriques de rupture dont l'intensité croît très rapidement. Cette propriété rend possible et facilite également 
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 le fonctionnement automatique du procédé conforme à l'inventîon. D'une fa- çon générale, on utilisera pour la mise en oeuvre de ce procédé une dispo- sition symétrique monophasée.

   Cependant il est également possible dans des cas spéciaux d'utiliser au lieu du montage monophasé, des montages polypha- sés et en particulier des montages symétriques triphaséso 
Dans le dessin annexé on a représenté schématiquement à titre 
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 d'exemple une forme de réalisation d'un dispoë&ifpour la transformation physique ou chimique de matériaux conformément à l'invention. 



  L'appareil représenté comporte une électrolbereuse 1 mobile verticalement. Cet électrode est maintenu dans une double enveloppe métal- lique 2 refroidie par eau qui. reçoit le courant électrique par sa bride su- 
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 périeure 3 et le transmet par son extrémité inférieure à 19électrode creu- se, par exemple par une surface de contact étanche aux gaz. Les conduits d'arrivée et de départ de   1?eau   de refroidissement de 1?enveloppe   métalli-   que 2 sont représentés en 7.

   Cette enveloppe est mobile par rapport à la bague de maintien 4, par rapport à laquelle elle est montée   d9une   façon étan- che aux gaz et elle est isolée électriquement par le joint 5 par rapport au couvercle 6 du four proprement dito Dans l'axe de   1-'électrode   creuse se trouve le tube d9alimentation 8 pour la matière à gazéifier 10 arrivant par le robinet 9.

   Dans l'axe de 1?électrode creuse 1 et en-dessous de   celle=ci,   est disposée une contre-électrode 11 également mobile verticalement et qui 
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 est rapprochée de 1?éleotrode 1 de façon à former entre ces deux électrodes une chambre de gazéification primaire 18 à concentration d'énergie élevéeo L'électrode   inférieure,   qui peut être rendue creuse au besoin, et par l'alé- sage de laquelle des matériaux à traiter sont également amenés dans ce cas à la chambre de gazéification 18, conduit vers la monture 12 le courant 
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 électrique passant de leélectrode creuse 1 par les zones périphériques de l'arc.

   Cette électrode 11 est introduite par le joint étanche aux gaz 13 dans la bride inférieure   14   de l'enveloppe 15 du four et elle pénètre dans la chambre 20 par ailleurs pratiquement vide du four. Ce four est protégé contre les efforts excessifs dus à la température par un revêtement inté- rieur 17, par exemple en carbone, et par un revêtement isolant extérieur 16 contre les pertes de chaleur;

   ce four peut naturellement être protégé ac- cessoirement en cas de besoin contre les détériorations par exemple à l'ai- de d'un refroidissement par eauo Au-dessus de la chambre du four est dispo- sée immédiatement une hélice de refroidissement formée par un dispositif tu- bulaire 21 coaxial à   lélectrode   creuse et muni   d9une   entrée d'eau de re- froidissement 22, d'une évacuation   d9eau   23 et de prises pour l'évacuation des produits de distillation fractionnée situées aux points les plus bas de chaque spire en 26. Une entrée 24, pour un gaz de réfrigération, est prévue en cas de besoin.

   Ce gaz s'écoule vers le bas dans   l'intervalle   

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 compris entre l'enveloppe 2 de l'électrode et le dispositif de refroidisse- ment 21,subit un changement de direction de   180  en     27  à la limite supérieu- re de la chambre du four et quitte le dispositif après avoir traversé les canaux de gaz du refroidisseur hélicoïdal qu'il quitte par la sortie 25.   'La   chambre du four présente une ouverture 30 qui est fermée par un système op- tique 28 qui forme l'image du processus se déroulant dans la chambre de ga- zéification 18 et la projette., de préférence convenablement agrandie., sur un écran 29.

   Des dispositifs auxiliaires,, notamment pour le refroidisse- ment et le balayage du système optique pour le protéger des condensations des gaz produits n'ont pas été représentés au dessin, car ils sont évidents et ne feraient que compliquer le dessin. 



   Lors de la mise en route du dispositif, après un choix conve- nalbe de la tension de fonctionnement et de la puissance d'alimentation, les électrodes   1   et 11 sont rapprochées suffisamment l'une de l'autre pour que la chambre de gazéification cylindrique 18 soit formée par les colonnes périphériques de   l'arc   19. Au bout de quelques minutes on obtient des tem- pératures de fonctionnement suffisamment élevées, de l'ordre de   4   à 5.000 C, pour pouvoir commencer l'alimentation convenablement réglée du matériau à gazéifier 10 par le tube 8.

   Par suite du rayonnement extrêmement élevé ayant lieu dans la partie inférieure creuse de l'électrode 1 et du coeffi= cient de transmission de chaleur inhabituellement élevé dû à ces très hau- tes températures, le filet du matériau à traiter   10   se liquéfie à cet en- droit, comme représenté au dessin.

   Il tombe ensuite sous forme de gouttes séparées sur la goutte-mère 31 au centre de l'extrémité supérieure de l'élec- trode inférieure 11 et se gazéifie à cet endroit en donnant lieu à un cou- rant gazeux 32 s'échappant dans toutes les   directions.   Ces gaz passant dans les intervalles compris entre les colonnes 19 de   Para   et absorbent de la chaleur supplémentaire provenant des surfaces périphériques annulaires la et 11a, se trouvant en face   l'une   de   l'autre,   des électrodes 1 et 11. 



  La modification   du.   ménisque formé par la goutte-mère 31 se trouve rendue très nettement visible sur l'écran à travers l'optique 28 par suite des très hautes températures qui y règnent (par exemple 20900  C pour la ga=   zéifioation du SiO2) et des températures encore beaucoup plus élevées de la zone occupée par l'arc, grâce à quoi le processus peut être réglé en mo-   difiant l'alimentation en matériaux et en énergie. 



   La chambre intérieure du four et le prolongement de la chambre de gazéification 18 sont fermés vers le haut en 33   d'une   manière étanche par rapport   à     l'extérieur.   La pression des gaz produits 32 empêche le gaz de refroidissement arrivant en 27 par le haut de pénétrer dans la chambre pro- prement dite du   four,   mais il se forme en   27   un mélange turbulent des deux gaz qui donne lieu à un refroidissement intense. L'effet de refroidisse- ment peut être   lui-même   contrôlé par le débit, la température et la compo- sition du gaz de refroidissemento Un refroidissement ultérieur a lieu grâ- ce aux spires du dispositif tubulaire 21 qui sont parcourues par un fluide réfrigérant entrant en 22 et sortant en 23. 



   Le procédé conforme à 1?invention sera illustré par quelques   exemples,     non   limitatifs, car il peut être utilisé pour les opérations   phy=   siques les plus différentes ainsi que pour différents procédés chimiques ou métallurgiques. Si par exemple on traite de l'acide silicique en grains   fins introduit en 10, le gaz SiO2 porté à une température de plus de 3.000 C et formé dans la chambre de gazéification 18, se condense d'une façon dis-   continue à partir du point 27. Le produit de condensation quitte le dispo- sitif en 25 sous forme de particules solides extrêmement fines, de l'ordre de 0901 à 1 micron, qui sont entraînées par le gaz de   circulation   dont el- les sont ensuite séparées   d'une   façon connue. 



   Dans le cas de certains matériaux, par exemple de minerais complexes, il se produit dans la chambre de gazéification 18 un mélange ga- zeux qui peut être condensé   d'une   manière fractionnée sans avoir recours à une circulation de gaz réfrigérants. L'entrée 34 du gaz réfrigérant est alors obturée par un matelas gazeux immobile ou par un bouchon solide par 

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 exemple en carbonede sorte que le mélange gazeux est obligé à pénétrer dans l'hélice en 270 Il ne s'y trouve pas soumis à un   refroidissement,   mais à - une action plus ou moins intense de forces   centrifuges.'   Les particules li- quides sont alors appliquées contre la paroi extérieur 35 et évacuées par les tubulures 26 qui s'y trouvent raccordées,

   tandis que les fractions pour' 1?instant encore gazeuses ou restant gazeuses en permanence, comme par exem- ple   l'oxyde   de carbone, restent en contact avec la paroi intérieure 36 et quittent le dispositif en 25. Il est particulièrement important que la con- densation fractionnée commence immédiatement dès la sortie de la chambre du four, car ce n'est que de cette façon que lon peut empêcher des réactions intermédiaires et des recompositions   chimiques.   



   Lors de la préparation d'oxydes métalliques très volumineux par oxydation   d'un   tel métal par l'oxygène,le gaz de combustion contenant de l'oxygène est conduit en 34 par exemple par une couronne de tuyères à contre-courant par rapport au courant ascendant du métal gazéifié. L'an- thalpie de   l'oxygène   entrant dans le four refroidit la couronne d'oxygène de la façon connue de sorte que la chaleur du gaz à brûler 32, ainsi que la chaleur dégagée par la combustion ne détériore par cette couronne. 



  Bien plusla flamme produite par la combustion pénètre également dans ce cas en 27 dans les spires de la chambre de refroidissement 21   à   la suite du mélange en régime turbulent du gaz produit dans le four et du gaz con- tenant l'oxygène. A   l'aide     d'un   mode de construction approprié de cette chambre de refroidissement hélicoïdale on peut régler dans ce cas la forma- tion de la flamme et la caractéristique de refroidissement par exemple par une alimentation discontinue d'oxygène à l'intérieur des spireso   REVENDICATIONS.   



   Ayant ainsi décrit mon invention et me réservant d9y apporter tous perfectionnements ou modifications qui me   paraitraient   nécessaires  je revendique comme ma propriété exclusive et privative, 
1 - Procédé pour la transformation physique et/ou chimique de métaux difficilement gazéifiables, d'oxydes et   d'autres   matériaux,   carac-   térisé par le fait que la gazéification des matériaux a lieu dans une cham- bre limitée par un arc électrique cylindrique produit entre une électrode creuse et une   contre-électrode   disposée symétriquement par rapport à l'axe de la première. 



   2 - Procédé suivant 1, caractérise par le fait que le matériau à gazéifier est introduit dans la chambre de gazéification par l'électrode creuse disposée verticalement, de préférence par le hauto 
3 = Procédé suivant 1 et 2, caractérisé par le fait que la den- sité   d9énergie   dans la chambre de gazéification est très élevée, c'est-à-di- re d'au moins 100   Kw   par litre. 



   4 - Procédé suivant 1 à 3, caractérisé par le fait que la den- sité d'énergie est suffisamment élevée pour que le matériau gazéifié se trou- ve sous pression élevée dans l'espace entourant la chambre de gazéification du four. 



   5 - Procédé suivant 1 à 4, caractérisé par le fait que l'image du processus de gazéification est projetée optiquement vers l'extérieur. 

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims (1)

  1. 6 = Procédé suivant 1 à 5, caractérisé par le fait que les pro- duits de gazéification sont conduits dans un dispositif de refroidissement se raccordant immédiatement à la chambre du four, disposé avantageusement d'une façon symétrique par rapport à 1?électrode creuse et constitué de pré- férence en forme de spiraleo 7 - Procédé suivant 1 à 6, caractérisé par le fait que la tem- pérature et la pression des produits de gazéification sont suffisamment éle- vées pour provoquer dans le dispositif de refroidissement des écoulements turbulents accompagnés d'effets centrifuges donnant lieu à une séparation <Desc/Clms Page number 8> fractionnée des produits.
    8 - Procsédé suivant 1 à 7, caractérisé par le fait que les pro- duits de gazéification sont dirigés depuis la chambre du four vers la cham- bre de refroidissement ensemble avec un gaz de circulation réfrigéranto 9 - Procédé suivant 1 à 8, caractérisé par le fait que le gaz de circulation réfrigérant est amenépar un canal annulaire entourant l'élec- trode creuse et qu'il est dévié à l'entrée de la chambre du four de façon à se mélanger en régime turbulent avec les produits de la gazéification.
    10 - Procédé suivant 1 à 9, caractérisé par le fait qu'on mé- lange au gaz réfrigérant des agents de réaction tels que l'oxygène.
    11 - Procédé suivant 1 à 10, caractérisé par le fait que l'oxy- dation du métal gazeux est contrôlée par une alimentation réglée et éventuel- lement discontinue en oxygène, et que la trempe dans le dispositif de froidissement est conduite de façon à former un oxyde métallique ayant une constitution physique désiréeo 12 - Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé suivant 1 à 11, caractérisé par le fait qu'il comporte un four muni d'une chambre de gazéification centrale formée par un arc électrique cylindrique produit en- tre une électrode creuse verticale et une contre-électrode disposée sui- vant le même axe que la première.
    13 - Dispositif suivant 12, caractérisé par le fait qu'un tu- be d'amenée central pour le matériau à traiter est disposé à 1-'intérieur de l'électrode creuse 14 - Dispositif suivant 12 et 13, caractérisé par le fait que la paroi du four présente une ouverture à travers laquelle un système opti- que projette sur un écran 1-limage du processus de gazéification.
    15 - Dispositif suivant 12 à 14, caractérisé par le fait que dans la partie supérieure du four est disposé concentriquement à l'électro- de creuse, un système de refroidissement réalisé de préférence par des tubes en hélice, éventuellement munis de prises pour l'évaouation des produits de distillationo 16 - Dispositif suivant 12 à 15,caractérisé par le fait qu'une chambre annulaire est prévue autour de l'électrode creuse pour l'amenée d'un gaz de balayage et éventuellement d'autres produitso
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2873919A (en) * 1955-12-23 1959-02-17 Huber Corp J M Vaporization process and furnace for producing fine inorganic pigments

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US2873919A (en) * 1955-12-23 1959-02-17 Huber Corp J M Vaporization process and furnace for producing fine inorganic pigments

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