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La présente invention est relative à un four de fusion avec production- de fer fluide, à partir de la scorie de combustible.
On sait qu'après une longue période- de service de fours de fusion le fer présent dans le charbon se sé- pare sur le fond de la chambre de fusion et y donne lieu à des dérangements. Qui a essayé de rendre ce fer utili- sable, en employant un générateur de vapeur avec un four à deux étages comportant une chembre de réduction et une chambre d'oxydation et en évacuant, de manière disconti- nue et à des hauteurs: différentes, les constituants se rassemblant dans un bain de scorie stagnant. On a cepen- dant constaté que, dans ce système, le tempo de réduc- tion est trop faible.
Il est, par ailleurs, connu de prévoir sous la chambre de fusion des collecteurs de scorie, qui commu- niquent avec la chambre de fusion par un court canal.
Même lorsqu'on utilise cet agencement, le temps dont on dispose n'est pas suffisant pour exécuter une réduction dans la mesure désirée.
Conformément à l'invention, les inconvénients précités sont évités en équipant une chambre de fusion de deux ou plus de deux rangées superposées de brûleurs, la rangée inférieure de brûleurs étant alimentée avec un manque d'air, tandis que les rangées de brûleurs si- tuées au-dessus de la rangée inférieure sont alimentées avec un excès d'air tel que l'excès d'air nécessaire pour la combustion globale soit présent. Pour recueillir la masse de scorie fluide, on dispose d'un collecteur de scorie garni de réfractaire et suffisamment grand pour pouvoir recueillir la scorie fluide sur une longue pério-
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de, ce collecteur comportant des dispositifs pour trai- ter ultérieurement la scorie présente, en vue de récupé- rer la fraction de fer y contenue.
Ce collecteur de scorie communique avec la chambre de fusion par une gou- lotte fermée, relativement longue et inclinée vers le bas pour l'évacuation de la scorie.
Pour obtenir une combustion parfaite, le' cham- bre de combustion prévue au-dessus de la rangée supérieu- re de brûleurs est étranglée dans une mesure telle que,
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1 1 par la,s vOÂ1on engendrés par cet étranglement, un mélange des gaz quittant la chambre de combustion est causé. Au surplus, on peut introduire, eu voisinage immédiat de l'étranglement, de l'air de combustion sup- plémentaire, de même que de la vapeur sous pression éle- vée.
Le collecteur de scorie précité est, en outre, chauffé par une flamme de poussier de charbon alimentée avec un manque d'air, les gaz de combustion engendrés étant amenés par la goulotte d'évacuation des scories au four de fusion. Etant donné que le chauffage supplé- mentaire avec manque d'air du collecteur ae scorie ne suffit pas toujours pour la réduction du fer, on doit, le cas échéant, introduire encore du poussier de char- bon, par exemple de manière connue, par soufflage du poussier à travers le fond du collecteur de scorie. Le raccordement de la goulotte d'évacuation des scories à la chambre de fusion doit se faire de -façon que les gaz de combustion amenés uu collecteur de scorie, par la goulotte d'évacuation, dans la chambre de fusion y pénè- trent autant que possible au milieu du fond de cette dernière.
Le collecteur de scorie présente, pour l'éva- cuation du fer et de la scorie, des ouvertures d'évacua- tion établies à des hauteurs différentes, comme cela est,
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par exemple, connu dans les installations de hauts- fourneaux. On peut cependant faire en sorte qu'il se présente, à l'intérieur du collecteur, un espace pour recueillir toute la scorie et que la scorie aisément fluide s'écoule par dessus un trop-plein spécialement chauffé par le chauffage supplémentaire.
Le refroidissement de la maçonnerie du collec- teur de scorie et de la goulotte d'évacuation de la scorie est avantageusement effectué à l'aide du circuit d'eau habituel de la chaudière ou à l'aide d'un système de circulation forcée spécialement prévu. La nature de la maçonnerie du fouit de la chambre de fusion, de la goulotte d'évacuation de la scorie et du collecteur de scorie doit correspondre à la nature propre de la sco- rie formée et est acide ou basique selon la nature de la scorie.
Pour assurer une marche exempte d'inconvé- nients, il apparaît nécessaire ae choisir les dimensions de la goulotte d'évacuation de la scorie, de façon que les gaz de combustion sortant du collecteur de scorie passant par la goulotte à une vitesse d'au moins 40 mè- tres par seconde, ce qui correspond à une surpression de 50 à 100 mm de colonne d'eau. Pour renforcer l'ac- tion de l'atmosphère gazeuse sur la scorie fluide, le fond de la goulotte d'évacuation de la scorie est forte- ment profilé et cet agencement de la goulotte s'étend, dans certains cas, sur toute la longueur de celle-ci.
Par ailleurs, il peut être recommandable, pour accélérer la réaction, de prévoir des cascades dans la goulotte d'évacuation de la scorie, car la réduction du fer est fonction tant du temps que de la surface.
L'invention offre l'avantage particulier de permettre, spécialement dans le cas de charbons riches
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en fer, une récupération économique du fer, sans dépen- se supplémentaire importante.
Les dessins ci-annexés montrent schématique- ment et à titre d'exemple une forme d'exécution de l'in- vention.
La chambre de fusion 1 comporte trois rangées superposées de brûleurs 2,3 et 4, la rangée 2 étant alimentée, par exemple, avec un excès d'air de 0,9, la rangée 3 avec un excès d'air de 1,0 et la rangée 4 avec un excès d'air de 1,4. Au voisinage immédiat de l'é- tranglement 5, on introduit de l'air de combustion sup- plémentaire et/ou de la vapeur sous pression élevée pour
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&tc '<:- favoriser la combustion et la des gaz de combustion. Les divers brûleurs s'étendent suffisam- ment loin dans la chambre de combustion pour que la sco- rie qui s'en égoutte puisse tomber librement, sans venir en contact avec les parois ; divers brûleurs sont dé- calés l'un par rapport à l'autre, de façon que l'évacua- tion des scories se fasse aussi sans entrave.
Dans le fond de la chambre de fusion est monté- une goulotte 6 d'évacuation de la scorie, qui mène à un collecteur de scorie 7, dans lequel la scorie peut être recueillie sur une longue période. Par un agencement approprié de la liaison de la goulotte 6 au collecteur 7, on peut faire en sorte que la scorie soit recueillie dans la partie 8 du collecteur et que la scorie aisément fluide passe par-dessus un trop-plein 9, qui est chauffé spécialement par les brûleurs 10 alimentés avec un excès d'air de 0,5 à 0,7. Dans ce cas, le fer peut être évacué par m'ouverture d'évacuation 11 et la scorie par l'ouver- ture 12. Il est cependant aussi possible d'opérer sans ce trop-plein et de prévoir des ouvertures d'évacuation à diverses hauteurs.
Grâce à l'étranglement 13, les gaz de combustion amenés à la chambre de fusion à partir du
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collecteur 7, en passant par la goulotte 6, quitte cet- te dernière sensiblement au milieu de la chambre de fu- sion.
La figure 2 montre comment par un profilage accentué du fond de la goulotte 6 on peut obtenir une plus grande surface et, par conséquent, une possibilité d'action accrue de l'atmosphère gazeuse.
REVENDICATIONS 1. Four de fusion avec production de fer fluide à partir de la scorie de combustible,, dans lequel four, la chambre de fusion est équipée de deux ou plus 'de deux rangées superposées. de brûleurs et est reliée à un col- lecteur de scorie montée en dessous de la chambre de fusion, caractérisé en ce que la rangée inférieure de brûleurs est alimentée avec un manque d'air, tandis .que les rangées de brûleurs situées au-dessus de la rangée inférieure sont alimentées avec un excès d'air tel que l'excès d'auf nécessaire pour la combustion globale soit présent et en .ce que la scorie est évacuée de la chambre de fusion dans le collecteur de scorie .garni de réfrac- taire par une goulotte d'évacuation fermée relativement longue et, de préférence, inclinée vers le bas,
le col- lecteur de scorie étant suffisamment grand pour recueil- lir la scorie fluide pendant une longue période et com- portant des dispositifs pour permettre un traitement ultérieur de la scorie présente, en vue d'en récupérer la fraction de fer.
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The present invention relates to a smelting furnace with the production of fluid iron from the fuel slag.
It is known that after a long period of service in melting furnaces, the iron present in the coal separates on the bottom of the melting chamber and gives rise to disturbances there. Who has tried to make this iron usable, by employing a steam generator with a two-stage furnace comprising a reduction chamber and an oxidation chamber and by discharging, in a discontinuous manner and at different heights, the constituents collecting in a stagnant slag bath. However, it has been found that in this system the reduction tempo is too low.
It is, moreover, known to provide under the melting chamber slag collectors, which communicate with the melting chamber by a short channel.
Even when using this arrangement, the time available is not sufficient to effect reduction to the desired extent.
According to the invention, the aforementioned drawbacks are avoided by equipping a melting chamber with two or more superimposed rows of burners, the lower row of burners being supplied with a lack of air, while the rows of burners si- killed above the lower row are supplied with such excess air that the excess air necessary for overall combustion is present. To collect the mass of fluid slag, there is a slag collector lined with refractory and large enough to be able to collect the fluid slag over a long period.
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de, this collector comprising devices for subsequently treating the slag present, with a view to recovering the fraction of iron contained therein.
This slag collector communicates with the melting chamber by a closed, relatively long and downwardly sloping chute for slag discharge.
To obtain perfect combustion, the combustion chamber provided above the upper row of burners is throttled to such an extent that,
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1 1 by the, s vOÂ1on generated by this throttling, a mixture of gases leaving the combustion chamber is caused. In addition, additional combustion air, as well as high pressure steam, can be introduced in the immediate vicinity of the throttle.
The aforementioned slag collector is further heated by a flame of coal dust supplied with a lack of air, the combustion gases generated being brought through the slag discharge chute to the melting furnace. Since the additional heating with lack of air of the slag collector is not always sufficient for the reduction of iron, it is necessary, if necessary, to introduce more coal dust, for example in a known manner, for example. blowing the dust through the bottom of the slag collector. The connection of the slag discharge chute to the melting chamber must be made so that the combustion gases supplied to the slag collector, through the discharge chute, into the melting chamber enter it as much as possible in the middle of the bottom of the latter.
The slag collector has, for the evacuation of iron and slag, evacuation openings established at different heights, as is,
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for example, known in blast furnace installations. However, it is possible to ensure that there is a space inside the collector to collect all the slag and that the easily fluid slag flows over a specially heated overflow by the additional heating.
Cooling of the masonry of the slag collector and of the slag discharge chute is advantageously carried out using the usual boiler water circuit or using a specially forced circulation system. planned. The nature of the masonry of the smelting chamber, of the slag discharge chute and of the slag collector must correspond to the specific nature of the slag formed and is acidic or basic depending on the nature of the slag. .
To ensure trouble-free operation, it appears necessary to choose the dimensions of the slag discharge chute, so that the combustion gases leaving the slag collector passing through the chute at a speed of at least minus 40 meters per second, which corresponds to an overpressure of 50 to 100 mm of water column. To reinforce the action of the gaseous atmosphere on the fluid slag, the bottom of the slag discharge chute is strongly profiled and this arrangement of the chute extends, in certain cases, over the entire length. length of it.
In addition, it may be advisable, to accelerate the reaction, to provide cascades in the slag discharge chute, because the reduction of iron is a function of both time and area.
The invention offers the particular advantage of making it possible, especially in the case of rich coals
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iron, economic recovery of iron, without significant additional expense.
The accompanying drawings show schematically and by way of example an embodiment of the invention.
The melting chamber 1 has three superimposed rows of burners 2, 3 and 4, row 2 being supplied, for example, with an excess of air of 0.9, row 3 with an excess of air of 1.0 and row 4 with an excess of air of 1.4. In the immediate vicinity of the throttle 5, additional combustion air and / or high pressure steam are introduced to
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& tc '<: - promote combustion and the combustion of gases. The various burners extend far enough into the combustion chamber so that the slag dripping from them can fall freely, without coming into contact with the walls; various burners are offset from one another, so that the slag evacuation is also unimpeded.
At the bottom of the melting chamber is mounted a slag discharge chute 6, which leads to a slag collector 7, in which the slag can be collected over a long period. By suitable arrangement of the connection of the chute 6 to the collector 7, it is possible to ensure that the slag is collected in the part 8 of the collector and that the easily flowing slag passes over an overflow 9, which is heated. especially by the burners 10 supplied with an excess of air of 0.5 to 0.7. In this case, the iron can be discharged through the discharge opening 11 and the slag through the opening 12. However, it is also possible to operate without this overflow and to provide discharge openings at various heights.
Through the throttle 13, the combustion gases supplied to the melting chamber from the
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manifold 7, passing through chute 6, leaves the latter substantially in the middle of the fusion chamber.
Figure 2 shows how by an accentuated profiling of the bottom of the chute 6 one can obtain a greater surface and, consequently, an increased possibility of action of the gaseous atmosphere.
CLAIMS 1. Melting furnace with production of fluid iron from the fuel slag, wherein the furnace, the melting chamber is equipped with two or more 'of two superimposed rows. of burners and is connected to a slag collector mounted below the melting chamber, characterized in that the lower row of burners is supplied with a lack of air, while the rows of burners located above of the lower row are supplied with an excess of air such that the excess auf necessary for the overall combustion is present and that the slag is discharged from the melting chamber into the slag collector packed with refractor. - silenced by a relatively long closed discharge chute and preferably inclined downwards,
the slag collector being large enough to collect the fluid slag for a long period of time and having devices to allow a subsequent treatment of the slag present in order to recover the iron fraction therefrom.